De ce descoperirea fenomenului de inducție electromagnetică. Schiță a unei lecții de fizică (clasa a 11-a) pe tema: Descoperirea inducției electromagnetice

Manualul de fizică pentru clasa a IX-a oferă o scurtă excursie în istoria descoperirii legii în cauză. Revizuirea ar trebui completată. Vorbim despre o lege fundamentală a naturii și trebuie să-i dezvălui toate aspectele în procesul devenirii. Povestea procesului lui Faraday de căutare a legii este deosebit de instructivă și nu este nevoie să pierdeți timp aici.
Michael Faraday s-a născut în 1791 în vecinătatea Londrei în familia unui fierar. Tatăl său nu avea mijloace pentru a-și plăti studiile, iar la vârsta de 13 ani Faraday a fost nevoit să înceapă să studieze legatoria. Din fericire, a fost ucenic la proprietarul unei librării. Un băiat curios, care citește cu nerăbdare și nu o literatură ușoară. A fost atras de articolele de științe naturale din Encyclopædia Britannica, a studiat Discursurile lui Marte despre chimie. În 1811, Faraday a început să participe la prelegeri publice despre fizică susținute de binecunoscutul educator londonez Tatum.
Momentul de cotitură în viața lui Faraday a fost 1812. Client al proprietarului unei librării, membru al Institutului Regal, Dance i-a recomandat tânărului să asculte prelegerile celebrului chimist Gamfrn Davy. Faraday a urmat un sfat bun; a ascultat cu nerăbdare și a luat notițe cu atenție. La sfatul aceluiași Dans, el a procesat notele și le-a trimis lui Davy, adăugând o solicitare pentru o oportunitate pentru munca de cercetare. În 1813, Faraday a primit un loc de muncă ca asistent de laborator în laboratorul de chimie al Institutului Regal, care era condus de Davy.
La început, Faraday este chimist. El ia repede calea creativității independente, iar mândria lui Devi trebuie adesea să sufere de pe urma succesului elevului. În 1820, Faraday a aflat despre descoperirea lui Oersted, iar de atunci gândurile sale au absorbit electricitatea și magnetismul. Își începe celebra cercetare experimentală, care a dus la transformarea gândirii fizice. În 1823, Faraday a fost ales membru al Societății Regale din Londra, iar apoi numit director al laboratoarelor fizice și chimice ale Institutului Regal. Cele mai mari descoperiri au fost făcute între zidurile acestor laboratoare. Viața lui Faraday, monotonă în exterior, este izbitoare în tensiunea sa creatoare. O evidențiază lucrarea în trei volume „Cercetări experimentale asupra electricității”, care reflectă pas cu pas drumul creator al unui geniu.
În 1820, Faraday a pus o problemă fundamental nouă: „de a transforma magnetismul în electricitate”. Aceasta a fost la scurt timp după descoperirea acțiunii magnetice a curenților. În experimentul lui Oersted, un curent electric acționează asupra unui magnet. Întrucât, potrivit lui Faraday, toate forțele naturii sunt interconvertibile, este posibil, dimpotrivă, excitarea unui curent electric prin forță magnetică.
Faraday lichefiază gazele, face analize chimice fine, descoperă noi proprietăți chimice ale substanțelor. Dar mintea lui este ocupată necruțător de problema pusă. În 1822, el descrie o încercare de a detecta o „stare” datorată fluxului de curent: „să polarizeze un fascicul de lumină de la o lampă prin reflexie și să încerce să afle dacă apa situată între polii unei baterii de volți într-un vas de sticlă va au un efect depolarizant...” Faraday spera să obțină astfel câteva informații despre proprietățile curentului. Dar experiența nu a dat nimic. Urmează 1825. Faraday publică un articol „Curentul electromagnetic (sub influența unui magnet)”, în care exprimă următorul gând. Dacă curentul acționează asupra magnetului, atunci acesta trebuie să experimenteze o reacție. „Din diverse motive”, scrie Faraday, „s-a făcut ipoteza că apropierea de polul unui magnet puternic ar reduce curentul electric”. Și descrie o experiență care realizează această idee.
Un jurnal din 28 noiembrie 1825 descrie o experiență similară. Bateria de celule galvanice era conectată printr-un fir. Paralel cu acest fir era altul (firele erau separate printr-un strat dublu de hârtie), ale cărui capete erau conectate la galvanometru. Faraday părea să raționeze așa. Dacă curentul este mișcarea unui fluid electric și această mișcare acționează asupra unui magnet permanent - un set de curenți (conform ipotezei lui Ampère), atunci fluidul în mișcare dintr-un conductor ar trebui să-l facă pe cel nemișcat să se miște în celălalt, iar galvanometrul ar trebui să stabilească curentul. „Diferitele considerații” despre care a scris Faraday când a prezentat primul experiment s-au rezumat la același lucru, doar că acolo era de așteptat reacția unui fluid electric care se mișcă într-un conductor de la curenții moleculari ai unui magnet permanent. Dar experimentele au dat un rezultat negativ.
Soluția a venit în 1831, când Faraday a sugerat că inducția ar trebui să aibă loc cu un proces non-staționar. Aceasta a fost ideea cheie care a condus la descoperirea fenomenului de inducție electromagnetică.
Este posibil ca un mesaj primit din America să-l fi forțat să se îndrepte către ideea de a schimba curentul. Vestea a venit de la fizicianul american Joseph Henry (1797 - 1878).
În tinerețe, Henry nu a arătat nici abilități excepționale, nici interes pentru știință. A crescut în sărăcie, a fost fermier, actor. La fel ca Faraday, el se educă singur. A început să studieze la vârsta de 16 ani la Academia Albany. În șapte luni, a dobândit atât de multe cunoștințe încât a obținut un loc de muncă ca profesor într-o școală rurală. Henry a lucrat apoi pentru profesorul de chimie Beck ca asistent de curs. A combinat munca cu studiile la academie. După finalizarea cursului, Henry a fost numit inginer și inspector pe Canalul Erie. Câteva luni mai târziu, a părăsit această poziție profitabilă, acceptând o invitație la postul de profesor de matematică și fizică la Albany. În acest moment, inventatorul englez William Sturgeon (1783 - 1850) a raportat despre inventarea sa a unui magnet de potcoavă capabil să ridice un corp de oțel cântărind până la patru kilograme.
Henry a devenit interesat de electromagnetism. A găsit imediat o modalitate de a crește portanța la o tonă. Acest lucru a fost realizat printr-o nouă tehnică la acea vreme: în loc să izolați corpul magnetului, firul a fost izolat. A fost descoperită o modalitate de a crea înfășurări multistrat. În 1831, Henry a arătat posibilitatea de a construi un motor electric, a inventat un releu electromagnetic și cu ajutorul acestuia a demonstrat transmiterea semnalelor electrice la distanță, anticipând invenția lui Morse (telegraful lui Morse a apărut în 1837).
La fel ca Faraday, Henry și-a propus sarcina de a obține un curent electric folosind un magnet. Dar aceasta a fost enunțul problemei inventatorului. Iar căutarea a fost ghidată de simple intuiție. Descoperirea a avut loc cu câțiva ani înainte de experimentele lui Faraday. Setarea experimentului cheie al lui Henry este prezentată în Figura 9. Aici totul este la fel cum a fost arătat până acum. Numai că preferăm un acumulator mai convenabil unei celule galvanice, iar în loc de balanțe de torsiune folosim un galvanometru.
Dar Henry nu a spus nimănui despre această experiență. „Ar fi trebuit să tipărim asta mai devreme”, le-a spus el cu tristețe prietenilor săi, „dar am avut atât de puțin timp! Am vrut să aduc rezultatele într-un fel de sistem.”(sublinierea mea.- LA. D.). Și lipsa educației regulate și chiar mai mult - spiritul utilitar-inventiv al științei americane a jucat un rol prost. Henry, desigur, nu a înțeles și nu a simțit profunzimea și importanța noii descoperiri. Altfel, desigur, ar fi informat lumea științifică despre cel mai mare fapt. Păstrând tăcerea despre experimentele de inducție, Henry a trimis imediat un mesaj când a reușit să ridice o tonă întreagă cu un electromagnet.
Acesta este mesajul primit de Faraday. Poate că a servit drept ultima verigă a lanțului de inferențe care a condus la ideea cheie. În experimentul din 1825, două fire au fost separate cu hârtie. Ar fi trebuit să existe o inducție, dar nu a fost detectată din cauza slăbiciunii efectului. Henry a arătat că într-un electromagnet efectul este mult îmbunătățit prin utilizarea unei înfășurări multistrat. Prin urmare, inducția trebuie să crească dacă acțiunea inductivă este transmisă pe o lungime mare. Într-adevăr, un magnet este o colecție de curenți. Excitația magnetizării într-o tijă de oțel atunci când un curent trece prin înfășurare este inducerea curentului de către curent. Acesta crește dacă traseul curentului prin înfășurare devine mai lung.
Acesta este posibilul lanț al concluziilor logice ale lui Faraday. Iată o descriere completă a primei experiențe de succes: „Dou sute trei de picioare de sârmă de cupru dintr-o bucată au fost înfășurate pe un tambur mare de lemn; alţi două sute trei picioare din acelaşi fir au fost aşezaţi în spirală între spirele primei înfăşurări, contactul metalic de pretutindeni fiind îndepărtat prin intermediul unui cordon. Una dintre aceste bobine a fost conectată la un galvanometru, iar cealaltă la o baterie bine încărcată de o sută de perechi de plăci pătrate de patru inci cu plăci duble de cupru. Când contactul a fost închis, a avut loc o acțiune bruscă, dar foarte slabă asupra galvanometrului și o acțiune slabă similară a avut loc atunci când contactul cu bateria a fost deschis.
Aceasta a fost prima experiență care a dat un rezultat pozitiv după un deceniu de căutări. Faraday stabilește că la închidere și deschidere apar curenți de inducție de direcții opuse. Apoi continuă să studieze efectul fierului asupra inducției.
„Un inel a fost sudat din bară rotundă, fier moale; grosimea metalului era de șapte sau opt inci, iar diametrul exterior al inelului era de șase inci. Pe o parte a acestui inel erau înfăşurate trei spire, fiecare conţinând aproximativ douăzeci şi patru de picioare de sârmă de cupru grosime de o douăzecime de inch. Spiralele erau izolate de fier și unele de altele și suprapuse una peste alta... Ele puteau fi folosite separat și în combinație; acest grup este etichetat DAR(Fig. 10). Pe cealaltă parte a inelului, aproximativ șaizeci de picioare din același fir de cupru era înfășurat în același mod, în două bucăți, formând o spirală. LA, care avea aceeași direcție ca și spiralele DAR, dar era despărțit de ele la fiecare capăt timp de aproximativ o jumătate de inch prin fierul gol.
Spirală LA conectat prin fire de cupru la un galvanometru plasat la o distanță de trei picioare de inel. Spirale separate DAR conectate cap la cap astfel încât să formeze o spirală comună, ale cărei capete erau conectate la o baterie de zece perechi de plăci de patru inci pătrați. Galvanometrul a reacționat imediat și mult mai puternic decât s-a observat mai sus, când a folosit o spirală de zece ori mai puternică fără fier.
În cele din urmă, Faraday face un experiment prin care se începe de obicei prezentarea chestiunii inducției electromagnetice. Aceasta a fost o repetiție exactă a experienței lui Henry descrisă în Figura 9.
Problema pusă de Faraday în 1820 a fost rezolvată: magnetismul a fost transformat în electricitate.
În primul rând, Faraday distinge inducerea curentului de curent (el numește „inducție volta-electrică” și curentul de la un magnet („inducție magneto-electrică”). Dar apoi arată că toate cazurile sunt supuse unui model general.
Legea inducției electromagnetice a acoperit un alt grup de fenomene, care mai târziu a primit denumirea de fenomene de autoinducție. Faraday a numit noul fenomen astfel: „Efectul inductiv al unui curent electric asupra lui însuși”.
Această întrebare a apărut în legătură cu următorul fapt raportat lui Faraday în 1834 de Jenkin. Acest fapt a fost după cum urmează. Două plăci ale unei baterii galvanice sunt conectate printr-un fir scurt. În același timp, experimentatorul nu poate obține un șoc electric de la acest fir prin niciun truc. Dar dacă luăm înfășurarea unui electromagnet în loc de fir, atunci de fiecare dată când circuitul este deschis, se simte un șoc. Faraday a scris: „În același timp, se observă altceva, un fenomen cunoscut oamenilor de știință de mult timp,și anume: o scânteie electrică strălucitoare sare în punctul de separare "(cursivele mele - V.D.).
Faraday a început să examineze aceste fapte și a descoperit curând o serie de aspecte noi ale fenomenului. I-a luat puțin timp să stabilească „identitatea fenomenelor cu fenomenele de inducție”. Experimentele care sunt încă demonstrate atât în ​​învățământul secundar, cât și în cel superior în explicarea fenomenului de auto-inducție au fost înființate de Faraday în 1834.
În mod independent, experimente similare au fost efectuate de J. Henry, totuși, ca și experimentele de inducție, nu au fost publicate în timp util. Motivul este același: Henry nu a găsit un concept fizic care să cuprindă fenomene de diferite forme.
Pentru Faraday, auto-inducția a fost un fapt care a luminat calea ulterioară a căutării. Rezumând observații, el ajunge la concluzii de mare importanță fundamentală. „Nu există nicio îndoială că curentul dintr-o parte a firului poate acționa prin inducție asupra altor părți ale aceluiași fir care sunt în apropiere... Acesta este ceea ce dă impresia că curentul acționează asupra lui însuși.”
Necunoscând natura curentului, Faraday indică totuși cu exactitate esența materiei: „Când curentul acționează prin inducție împreună cu el, o substanță conductoare situată împreună cu el, atunci probabil că acționează asupra electricității prezente în această substanță conducătoare. - nu conteaza daca acesta din urma este in stare de curent sau este nemiscat; în primul caz, întărește sau slăbește curentul, în funcție de direcția acestuia, în al doilea, creează un curent.
Expresia matematică a legii inducției electromagnetice a fost dată în 1873 de Maxwell în Tratatul său despre electricitate și magnetism. Abia după aceea a devenit baza calculelor cantitative. Deci legea inducției electromagnetice ar trebui numită legea Faraday-Maxwell.
Observații metodice. Se știe că excitarea unui curent inductiv într-un conductor care se mișcă într-un câmp magnetic constant și într-un conductor staționar, care se află într-un câmp magnetic alternativ, respectă aceeași lege. Pentru Faraday și Maxwell, acest lucru a fost evident, deoarece își imaginau liniile de inducție magnetică ca formațiuni reale în eter. Când curentul este pornit și oprit, sau puterea curentului se modifică în jurul conductorilor care alcătuiesc circuitul, liniile de inducție magnetică se mișcă. În același timp, ele traversează circuitul în sine, provocând fenomenul de auto-inducție. Dacă în apropierea circuitului există vreun conductor cu un curent în schimbare, atunci liniile de inducție magnetică, care îl traversează, excită EMF de inducție electromagnetică.
Materializarea liniilor de forță ale câmpului electric și liniile de inducție magnetică au devenit proprietatea istoriei. Cu toate acestea, ar fi o greșeală să acordăm liniilor de forță doar un caracter formal. Fizica modernă consideră că linia de forță a câmpului electric și linia de inducție magnetică sunt locul punctelor în care câmpul dat are o stare diferită de starea în alte puncte. Această stare este determinată de valorile vectorilor și in aceste puncte. Când câmpul se schimbă, vectorii și schimbare, modifică în consecință configurația liniilor de forță. Starea câmpului se poate mișca în spațiu cu viteza luminii. Dacă conductorul se află într-un câmp a cărui stare se schimbă, un EMF este excitat în conductor.

Cazul în care câmpul este constant și conductorul se mișcă în acest câmp nu este descris de teoria lui Maxwell. Einstein a observat pentru prima dată acest lucru. Lucrarea sa fundamentală „Despre electrodinamica corpurilor în mișcare” începe doar cu o discuție despre insuficiența teoriei lui Maxwell în acest moment. Fenomenul de excitație EMF într-un conductor care se mișcă într-un câmp magnetic constant poate fi inclus în cadrul teoriei câmpului electromagnetic dacă este completat cu principiul relativității și principiul constanței vitezei luminii.

După descoperirile lui Oersted și Ampère, a devenit clar că electricitatea are o forță magnetică. Acum a fost necesar să se confirme influența fenomenelor magnetice asupra celor electrice. Această problemă a fost rezolvată cu brio de Faraday.

Michael Faraday (1791-1867) s-a născut la Londra, una dintre cele mai sărace părți ale acesteia. Tatăl său era fierar, iar mama lui era fiica unui fermier. Când Faraday a ajuns la vârsta școlară, a fost trimis la școala elementară. Cursul urmat de Faraday aici a fost foarte restrâns și limitat doar la predarea cititului, scrisului și începutului numărării.

La câțiva pași de casa în care locuia familia Faraday se afla o librărie, care era și un loc de legătorie. Aici a ajuns Faraday, după ce a absolvit școala elementară, când a apărut întrebarea despre alegerea unei profesii pentru el. Michael avea la acea vreme doar 13 ani. Deja în tinerețe, când Faraday tocmai începuse autoeducația, s-a străduit să se bazeze numai pe fapte și să verifice rapoartele altora cu propriile sale experiențe.

Aceste aspirații l-au dominat toată viața ca principalele trăsături ale activității sale științifice.Faraday a început să facă experimente fizice și chimice încă din copilărie, la prima cunoaștere cu fizica și chimia. Odată, Michael a participat la una dintre prelegerile lui Humphry Davy, marele fizician englez.

Faraday a notat detaliat prelegerea, a legat-o și i-a trimis-o lui Davy. A fost atât de impresionat încât ia oferit lui Faraday să lucreze cu el ca secretar. Curând, Davy a plecat într-o călătorie în Europa și l-a luat pe Faraday cu el. Timp de doi ani au vizitat cele mai mari universități europene.

Întors la Londra în 1815, Faraday a început să lucreze ca asistent într-unul dintre laboratoarele Royal Institution din Londra. La acea vreme era unul dintre cele mai bune laboratoare de fizică din lume.Din 1816 până în 1818 Faraday a publicat o serie de mici note și mici memorii despre chimie. Prima lucrare a lui Faraday despre fizică datează din 1818.

Pe baza experiențelor predecesorilor săi și combinând mai multe dintre propriile sale experiențe, până în septembrie 1821, Michael tipărise „Povestea de succes a electromagnetismului”. Deja în acel moment, el a alcătuit un concept complet corect despre esența fenomenului de deviere a unui ac magnetic sub acțiunea unui curent.

După ce a obținut acest succes, Faraday și-a părăsit studiile în domeniul electricității timp de zece ani, dedicându-se studiului unui număr de subiecte de alt fel. În 1823, Faraday a făcut una dintre cele mai importante descoperiri în domeniul fizicii - a realizat pentru prima dată lichefierea unui gaz și, în același timp, a stabilit o metodă simplă, dar validă de transformare a gazelor într-un lichid. În 1824, Faraday a făcut mai multe descoperiri în domeniul fizicii.

Printre altele, a stabilit faptul că lumina afectează culoarea sticlei, schimbând-o. În anul următor, Faraday trece din nou de la fizică la chimie, iar rezultatul muncii sale în acest domeniu este descoperirea benzinei și a acidului naftalen sulfuric.

În 1831, Faraday a publicat un tratat Despre un fel special de iluzie optică, care a servit drept bază pentru un proiectil optic frumos și curios numit „cromotrop”. În același an, a fost publicat un alt tratat al omului de știință „Despre plăci vibrante”. Multe dintre aceste lucrări ar putea de la sine imortaliza numele autorului lor. Dar cele mai importante dintre lucrările științifice ale lui Faraday sunt cercetările sale în domeniul electromagnetismului și inducției electrice.

Strict vorbind, ramura importantă a fizicii, care tratează fenomenele de electromagnetism și electricitate inductivă, și care este în prezent de o importanță atât de mare pentru tehnologie, a fost creată de Faraday din nimic.

În momentul în care Faraday s-a dedicat în cele din urmă cercetării în domeniul electricității, s-a stabilit că, în condiții obișnuite, prezența unui corp electrificat este suficientă pentru ca influența sa să excite electricitatea în orice alt corp. Totodată, se știa că firul prin care trece curentul și care este tot un corp electrificat nu are niciun efect asupra altor fire amplasate în apropiere.

Ce a cauzat această excepție? Aceasta este întrebarea care l-a interesat pe Faraday și a cărei soluție l-a condus la cele mai importante descoperiri în domeniul electricității de inducție. Ca de obicei, Faraday a început o serie de experimente care trebuiau să clarifice esența problemei.

Faraday a înfășurat două fire izolate paralele între ele pe același sucisor de lemn. El a conectat capetele unui fir la o baterie de zece elemente, iar capetele celuilalt la un galvanometru sensibil. Când curentul a trecut prin primul fir,

Faraday și-a îndreptat toată atenția către galvanometru, așteptându-se să observe din oscilațiile acestuia apariția unui curent și în cel de-al doilea fir. Cu toate acestea, nu a existat nimic de acest fel: galvanometrul a rămas calm. Faraday a decis să mărească curentul și a introdus 120 de celule galvanice în circuit. Rezultatul este același. Faraday a repetat acest experiment de zeci de ori, toate cu același succes.

Oricine altcineva în locul lui ar fi părăsit experimentul, convins că curentul care trece prin fir nu are efect asupra firului adiacent. Dar Faraday a încercat întotdeauna să extragă din experimentele și observațiile sale tot ceea ce puteau oferi și, prin urmare, neavând un efect direct asupra firului conectat la galvanometru, a început să caute efecte secundare.

A observat imediat că galvanometrul, rămânând complet calm pe toată durata trecerii curentului, a început să oscileze chiar la închiderea circuitului și la deschiderea acestuia.al doilea fir este și el excitat de un curent, care în primul caz este opus. la primul curent și la fel cu el în al doilea caz și durează doar o clipă.

Acești curenți instantanei secundari, provocați de influența celor primari, au fost numiți de Faraday inductivi, iar acest nume le-a fost păstrat până în prezent. Fiind instantanee, dispărând instantaneu după apariția lor, curenții inductivi nu ar avea nicio semnificație practică dacă Faraday nu ar fi găsit o cale, cu ajutorul unui dispozitiv ingenios (comutator), să întrerupă constant și să conducă din nou curentul primar care vine din baterie prin intermediul primul fir, datorită căruia în al doilea fir este excitat continuu de curenți din ce în ce mai mulți inductivi, devenind astfel constant. Astfel, s-a găsit o nouă sursă de energie electrică, pe lângă cea cunoscută anterior (procese de frecare și chimice), - inducția, și un nou tip de această energie - electricitatea de inducție.

Continuând experimentele sale, Faraday a descoperit în continuare că o simplă aproximare a unui fir răsucit într-o curbă închisă la altul, de-a lungul căruia curge un curent galvanic, este suficientă pentru a excita un curent inductiv în direcția opusă curentului galvanic dintr-un fir neutru, că îndepărtarea unui fir neutru excită din nou un curent inductiv în el. curentul este deja în aceeași direcție cu curentul galvanic care curge de-a lungul unui fir fix și că, în sfârșit, acești curenți inductivi sunt excitați numai în timpul apropierii și eliminării fir la conductorul curentului galvanic și, fără această mișcare, curenții nu sunt excitați, indiferent cât de aproape sunt firele unul de celălalt.

Astfel, a fost descoperit un nou fenomen, asemănător cu fenomenul de inducție descris mai sus în timpul închiderii și încetării curentului galvanic. Aceste descoperiri au dat naștere la rândul lor la altele noi. Dacă se poate produce un curent inductiv prin închiderea și oprirea curentului galvanic, nu s-ar obține același rezultat din magnetizarea și demagnetizarea fierului?

Lucrările lui Oersted și Ampère stabiliseră deja relația dintre magnetism și electricitate. Se știa că fierul a devenit un magnet când un fir izolat era înfășurat în jurul lui și trecea un curent galvanic prin el și că proprietățile magnetice ale acestui fier au încetat imediat ce curentul a încetat.

Pe baza acestui lucru, Faraday a venit cu acest tip de experiment: două fire izolate au fost înfășurate în jurul unui inel de fier; în plus, un fir era înfăşurat în jurul unei jumătăţi a inelului, iar celălalt în jurul celeilalte. Un curent de la o baterie galvanică a fost trecut printr-un fir, iar capetele celuilalt au fost conectate la un galvanometru. Și astfel, atunci când curentul s-a închis sau s-a oprit și când, în consecință, inelul de fier a fost magnetizat sau demagnetizat, acul galvanometrului a oscilat rapid și apoi s-a oprit rapid, adică toți aceiași curenți inductivi instantanei au fost excitați în firul neutru - aceasta timp: deja sub influența magnetismului.

Astfel, aici pentru prima dată magnetismul a fost transformat în electricitate. După ce a primit aceste rezultate, Faraday a decis să-și diversifice experimentele. În loc de un inel de fier, a început să folosească o bandă de fier. În loc să excite magnetismul în fier cu un curent galvanic, el a magnetizat fierul atingându-l de un magnet de oțel permanent. Rezultatul a fost același: în sârma înfășurată în jurul fierului de călcat, mereu! curentul a fost excitat în momentul magnetizării şi demagnetizării fierului.

Apoi Faraday a introdus un magnet de oțel în spirala sârmei - apropierea și îndepărtarea acestuia din urmă a provocat curenți de inducție în sârmă. Într-un cuvânt, magnetismul, în sensul de excitare a curenților inductivi, a acționat exact în același mod ca și curentul galvanic.

La acea vreme, fizicienii erau intens ocupați de un fenomen misterios, descoperit în 1824 de Arago și nu și-a găsit, totuși, o explicație; că această explicație a fost căutată intens de oameni de știință eminenti ai vremii precum Arago însuși, Ampère, Poisson, Babaj și Herschel.

Treaba a fost după cum urmează. Un ac magnetic, agățat liber, se oprește rapid dacă este adus sub el un cerc de metal nemagnetic; dacă cercul este apoi pus în mișcare de rotație, acul magnetic începe să-l urmeze.

Într-o stare de calm, era imposibil să se descopere cea mai mică atracție sau repulsie între cerc și săgeată, în timp ce același cerc, care era în mișcare, trăgea în spate nu doar o săgeată ușoară, ci și un magnet greu. Acest fenomen cu adevărat miraculos li s-a părut oamenilor de știință de atunci o ghicitoare misterioasă, ceva dincolo de firesc.

Faraday, pe baza datelor sale de mai sus, a presupus că un cerc de metal nemagnetic, sub influența unui magnet, circulă în timpul rotației de curenți inductivi care afectează acul magnetic și îl atrag în spatele magnetului.

Într-adevăr, introducând marginea cercului între polii unui magnet mare în formă de potcoavă și conectând centrul și marginea cercului cu un galvanometru cu un fir, Faraday a primit un curent electric constant în timpul rotației cercului.

În urma acesteia, Faraday s-a hotărât asupra unui alt fenomen care stârnea atunci curiozitatea generală. După cum știți, dacă pilitura de fier este presărată pe un magnet, acestea sunt grupate pe anumite linii, numite curbe magnetice. Faraday, atrăgând atenția asupra acestui fenomen, a dat bazele în 1831 curbelor magnetice, denumirea de „linii de forță magnetică”, care au intrat apoi în uz general.

Studiul acestor „linii” l-a condus pe Faraday la o nouă descoperire, s-a dovedit că pentru excitarea curenților inductivi nu este necesară apropierea și îndepărtarea sursei de la polul magnetic. Pentru a excita curenții, este suficient să traversați liniile de forță magnetică într-un mod cunoscut.

Lucrări ulterioare ale lui Faraday în direcția menționată au dobândit, din punct de vedere modern, caracterul de ceva cu totul miraculos. La începutul anului 1832, a demonstrat un aparat în care curenții inductivi erau excitați fără ajutorul unui magnet sau curent galvanic.

Dispozitivul consta dintr-o bandă de fier plasată într-o bobină de sârmă. Acest dispozitiv, în condiții obișnuite, nu a dat cel mai mic semn al apariției curenților în el; dar de îndată ce i s-a dat o direcție corespunzătoare direcției acului magnetic, un curent a fost excitat în fir.

Apoi Faraday a dat poziția acului magnetic unei bobine și apoi a introdus o bandă de fier în ea: curentul a fost din nou excitat. Motivul care a provocat curentul în aceste cazuri a fost magnetismul terestru, care a provocat curenți inductivi precum un magnet obișnuit sau curent galvanic. Pentru a arăta și a dovedi acest lucru mai clar, Faraday a întreprins un alt experiment care i-a confirmat pe deplin ideile.

El a argumentat că, dacă un cerc de metal nemagnetic, de exemplu, cuprul, care se rotește într-o poziție în care intersectează liniile de forță magnetică ale unui magnet vecin, dă un curent inductiv, atunci același cerc, care se rotește în absența un magnet, dar într-o poziție în care cercul va traversa liniile magnetismului terestru, trebuie să dea și un curent inductiv.

Și într-adevăr, un cerc de cupru, rotit într-un plan orizontal, a dat un curent inductiv, care a produs o abatere vizibilă a acului galvanometrului. Faraday a finalizat o serie de studii în domeniul inducției electrice odată cu descoperirea, făcută în 1835, a „efectului inductiv al curentului asupra lui însuși”.

El a aflat că atunci când un curent galvanic este închis sau deschis, curenții inductivi instantanei sunt excitați în firul însuși, care servește drept conductor pentru acest curent.

Fizicianul rus Emil Khristoforovici Lenz (1804-1861) a dat o regulă pentru determinarea direcției curentului indus. „Curentul de inducție este întotdeauna direcționat în așa fel încât câmpul magnetic pe care îl creează împiedică sau încetinește mișcarea care provoacă inducția”, notează A.A. Korobko-Stefanov în articolul său despre inducția electromagnetică. - De exemplu, atunci când bobina se apropie de magnet, curentul inductiv rezultat are o astfel de direcție încât câmpul magnetic creat de acesta va fi opus câmpului magnetic al magnetului. Ca rezultat, între bobină și magnet apar forțe de respingere.

Regula lui Lenz decurge din legea conservării și transformării energiei. Dacă curenții de inducție ar accelera mișcarea care i-a cauzat, atunci munca ar fi creată din nimic. Bobina însăși, după o mică împingere, s-ar repezi spre magnet și, în același timp, curentul de inducție ar elibera căldură în el. În realitate, curentul de inducție este creat datorită muncii de apropiere a magnetului și a bobinei.

De ce există un curent indus? O explicație profundă a fenomenului inducției electromagnetice a fost oferită de fizicianul englez James Clerk Maxwell, creatorul unei teorii matematice complete a câmpului electromagnetic.

Pentru a înțelege mai bine esența problemei, luați în considerare un experiment foarte simplu. Lăsați bobina să fie formată dintr-o spire de sârmă și să fie străpunsă de un câmp magnetic alternativ perpendicular pe planul spirei. În bobină, desigur, există un curent de inducție. Maxwell a interpretat acest experiment cu curaj și neașteptare excepționale.

Când câmpul magnetic se modifică în spațiu, potrivit lui Maxwell, apare un proces pentru care prezența unei bobine de sârmă nu are importanță. Principalul lucru aici este apariția liniilor inelare închise ale câmpului electric, care acoperă câmpul magnetic în schimbare. Sub acțiunea câmpului electric emergent, electronii încep să se miște, iar în bobină ia naștere un curent electric. O bobină este doar un dispozitiv care vă permite să detectați un câmp electric.

Esența fenomenului de inducție electromagnetică este că un câmp magnetic alternativ generează întotdeauna un câmp electric cu linii de forță închise în spațiul înconjurător. Un astfel de câmp se numește câmp vortex.

Cercetările în domeniul inducției produse de magnetismul terestru i-au oferit lui Faraday ocazia de a exprima ideea unui telegraf încă din 1832, care a stat apoi la baza acestei invenții. În general, descoperirea inducției electromagnetice nu este fără motiv atribuită celor mai remarcabile descoperiri ale secolului al XIX-lea - munca a milioane de motoare electrice și generatoare de curent electric din întreaga lume se bazează pe acest fenomen ...

Sursa de informare: Samin D. K. „O sută de mari descoperiri științifice”, M.: „Veche”, 2002.


Istoria descoperirii inducției electromagnetice. Descoperirile lui Hans Christian Oersted și André Marie Ampère au arătat că electricitatea are o forță magnetică. Influența fenomenelor magnetice asupra fenomenelor electrice a fost descoperită de Michael Faraday. Hans Christian Oersted André Marie Ampère


Michael Faraday () „Transformă magnetismul în electricitate”, a scris el în jurnalul său în 1822. Fizician englez, fondator al teoriei câmpului electromagnetic, membru de onoare străin al Academiei de Științe din Sankt Petersburg (1830).




Descrierea experimentelor de Michael Faraday Două fire de cupru sunt înfăşurate pe un bloc de lemn. Unul dintre fire era conectat la un galvanometru, celălalt la o baterie puternică. Când circuitul a fost închis, s-a observat o acțiune bruscă, dar extrem de slabă asupra galvanometrului, și aceeași acțiune s-a observat la oprirea curentului. Odată cu trecerea continuă a curentului printr-una dintre spirale, nu a fost posibilă detectarea abaterilor acului galvanometrului


Descrierea experimentelor lui Michael Faraday Un alt experiment a constat în înregistrarea supratensiunilor de curent la capetele unei bobine, în interiorul căreia a fost introdus un magnet permanent. Faraday a numit astfel de explozii „valuri de electricitate”






EMF de inducție EMF de inducție, care provoacă explozii de curent („valuri de electricitate”), nu depinde de mărimea fluxului magnetic, ci de rata de schimbare a acestuia.
















1. Determinați direcția liniilor de inducție ale câmpului extern B (ele părăsesc N și intră în S). 2. Determinați dacă fluxul magnetic prin circuit crește sau scade (dacă magnetul este împins în inel, atunci Ф> 0, dacă este scos, atunci Ф 0, dacă este scos, atunci Ф 0, dacă este este scos, apoi Ф 0, dacă este scos, atunci Ф 0 , dacă este extins, atunci Ф
3. Determinați direcția liniilor de inducție ale câmpului magnetic B creat de curentul inductiv (dacă F>0, atunci liniile B și B sunt direcționate în direcții opuse; dacă F 0, atunci liniile B și B sunt direcționate în direcții opuse; dacă F 0, atunci liniile B și B sunt direcționate în direcții opuse; dacă Ф 0, atunci liniile B și B sunt direcționate în direcții opuse; dacă Ф 0, atunci liniile B și B sunt direcționate în direcții opuse; dacă Ф


Întrebări Formulați legea inducției electromagnetice. Cine este fondatorul acestei legi? Ce este curentul indus și cum să-i determinăm direcția? Ce determină mărimea EMF de inducție? Principiul de funcționare al căror dispozitive electrice se bazează pe legea inducției electromagnetice?

Inductie electromagnetica- fenomenul de apariție a unui curent electric într-un circuit închis cu modificarea fluxului magnetic care trece prin acesta. Inducția electromagnetică a fost descoperită de Michael Faraday la 29 august 1831. El a descoperit că forța electromotoare (EMF) care apare într-un circuit conductor închis este proporțională cu rata de schimbare a fluxului magnetic prin suprafața delimitată de acest circuit. Mărimea forței electromotoare nu depinde de ceea ce provoacă schimbarea fluxului - o modificare a câmpului magnetic în sine sau mișcarea unui circuit (sau a unei părți a acestuia) într-un câmp magnetic. Curentul electric cauzat de acest EMF se numește curent de inducție.

YouTube enciclopedic

  • 1 / 5

    Conform legii lui Faraday a inducției electromagnetice (în SI):

    E = - d Φ B d t (\displaystyle (\mathcal (E))=-((d\Phi _(B)) \over dt))- forța electromotoare care acționează de-a lungul unui contur ales arbitrar, = ∬ S B → ⋅ d S → , (\displaystyle =\iint \limits _(S)(\vec (B))\cdot d(\vec (S)))- flux magnetic prin suprafata delimitata de acest contur.

    Semnul minus din formulă reflectă regula lui Lenz, numit după fizicianul rus E. Kh. Lenz:

    Curentul inductiv care apare într-un circuit conductor închis are o astfel de direcție încât câmpul magnetic pe care îl creează contracarează modificarea fluxului magnetic care a provocat acest curent.

    Pentru o bobină într-un câmp magnetic alternativ, legea lui Faraday poate fi scrisă după cum urmează:

    E = - N d Φ B d t = - d Ψ d t (\displaystyle (\mathcal (E))=-N((d\Phi _(B)) \over dt)=-((d\Psi) \over dt)) E (\displaystyle (\mathcal (E)))- forta electromotoare, N (\displaystyle N)- numărul de ture, Φ B (\displaystyle \Phi _(B))- flux magnetic printr-o tură, Ψ (\displaystyle \psi )- Legătura fluxului bobinei.

    formă vectorială

    În formă diferențială, legea lui Faraday poate fi scrisă după cum urmează:

    putregai E → = - ∂ B → ∂ t (\displaystyle \operatorname (putrecerea) \,(\vec (E))=-(\partial (\vec (B)) \over \partial t))(în sistemul SI) putregai E → = − 1 c ∂ B → ∂ t (\displaystyle \operatorname (putrecerea) \,(\vec (E))=-(1 \over c)(\partial (\vec (B)) \over \ t parțial))(în sistemul GHS).

    În formă integrală (echivalent):

    ∮ ∂ S ⁡ E → ⋅ d l → = − ∂ ∂ t ∫ S B → ⋅ re s → (\displaystyle \oint _(\partial S)(\vec (E))\cdot (\vec (dl))=-( \partial \over \partial t)\int _(S)(\vec (B))\cdot (\vec (ds)))(SI) ∮ ∂ S ⁡ E → ⋅ d l → = − 1 c ∂ ∂ t ∫ S B → ⋅ re s → (\displaystyle \oint _(\partial S)(\vec (E))\cdot (\vec (dl))= -(1 \over c)(\partial \over \partial t)\int _(S)(\vec (B))\cdot (\vec (ds)))(GHS)

    Aici E → (\displaystyle (\vec (E)))- intensitate câmp electric , B → (\displaystyle (\vec (B)))- inductie magnetica, S (\displaystyle S\ )- o suprafață arbitrară, - limita sa. Contur de integrare ∂ S (\displaystyle \partial S) se presupune a fi fix (imobil).

    Trebuie remarcat faptul că legea lui Faraday sub această formă, evident, descrie doar acea parte a EMF care apare atunci când fluxul magnetic prin circuit se modifică datorită modificării câmpului însuși în timp, fără a modifica (deplasa) limitele circuitului. (vezi mai jos pentru a lua în considerare acesta din urmă).

    Dacă, de exemplu, câmpul magnetic este constant și fluxul magnetic se modifică din cauza mișcării limitelor de contur (de exemplu, cu o creștere a ariei sale), atunci EMF emergentă este generată de forțele care țin sarcinile pe circuit. (în conductor) și forța Lorentz generată de acțiunea directă a câmpului magnetic asupra sarcinilor în mișcare (cu contur). În același timp, egalitate E = - d Φ / d t (\displaystyle (\mathcal (E))=-((d\Phi )/dt)) continuă să fie observat, dar EMF din partea stângă nu se mai reduce la ∮ ⁡ E → ⋅ d l → (\displaystyle \oint (\vec (E))\cdot (\vec (dl)))(care în acest exemplu particular este în general egal cu zero). În cazul general (când câmpul magnetic se modifică în timp și circuitul se mișcă sau își schimbă forma), ultima formulă este și ea adevărată, dar EMF din partea stângă în acest caz este suma ambilor termeni menționați mai sus (adică, este generat parțial de câmpul electric vortex și parțial de forța Lorentz și forța de reacție a conductorului în mișcare).

    Forma potențială

    Când se exprimă câmpul magnetic în termeni de potențial vectorial, legea lui Faraday ia forma:

    E → = − ∂ A → ∂ t (\displaystyle (\vec (E))=-(\partial (\vec (A)) \over \partial t))(în absența unui câmp irotațional, adică atunci când câmpul electric este generat complet doar printr-o modificare a inducției magnetice, adică electromagnetice).

    În cazul general, luând în considerare câmpul irrotațional (de exemplu, electrostatic), avem:

    E → = - ∇ φ - ∂ A → ∂ t (\displaystyle (\vec (E))=-\nabla \varphi -(\partial (\vec (A)) \over \partial t))

    Mai mult

    Deoarece vectorul de inducție magnetică, prin definiție, este exprimat în termeni de potențial vectorial după cum urmează:

    B → = r o t A → ≡ ∇ × A → , (\displaystyle (\vec (B))=putregai\ (\vec (A))\equiv \nabla \times (\vec (A)),)

    atunci puteți înlocui această expresie în

    r o t E → ≡ ∇ × E → = − ∂ B → ∂ t , (\displaystyle rot\ (\vec (E))\equiv \nabla \times (\vec (E))=-(\frac (\partial ( \vec (B)))(\partial t)),) ∇ × E → = − ∂ (∇ × A →) ∂ t , (\displaystyle \nabla \times (\vec (E))=-(\frac (\partial (\nabla \times (\vec (A))) ))(\partial t)),)

    și, prin interschimbarea diferențierii în coordonate de timp și spațiale (rotor):

    ∇ × E → = − ∇ × ∂ A → ∂ t . (\displaystyle \nabla \times (\vec (E))=-\nabla \times (\frac (\partial (\vec (A)))(\partial t)).)

    Prin urmare, pentru că ∇ × E → (\displaystyle \nabla \times (\vec (E))) este complet determinată de partea dreaptă a ultimei ecuații, este clar că partea de vortex a câmpului electric (partea care are un rotor, spre deosebire de câmpul irrotațional ∇ φ (\displaystyle \nabla \varphi )) este complet determinată de expresie

    − ∂ A → ∂ t . (\displaystyle -(\frac (\partial (\vec (A)))(\partial t)).)

    Acestea. în absența unei părți fără vortex, putem scrie

    E → = − ∂ A → ∂ t , (\displaystyle (\vec (E))=-(\frac (\partial (\vec (A)))(\partial t)))

    dar în general

    E → = − ∇ φ − d A → d t . (\displaystyle (\vec (E))=-\nabla \varphi -(\frac (d(\vec (A)))(dt)).) 1831 a venit un triumf: a descoperit fenomenul inducției electromagnetice. Configurația pe care Faraday și-a făcut descoperirea a fost că Faraday a făcut un inel de fier moale de aproximativ 2 cm lățime și 20 cm în diametru și a înfășurat multe spire de sârmă de cupru în jurul fiecărei jumătăți a inelului. Circuitul unei înfășurări era închis de un fir, în rândurile sale era un ac magnetic, suficient de îndepărtat pentru a nu afecta efectul magnetismului creat în inel. Un curent a fost trecut prin a doua înfășurare dintr-o baterie de celule galvanice. Când curentul a fost pornit, acul magnetic a făcut mai multe oscilații și s-a calmat; când curentul a fost întrerupt, acul a oscilat din nou. S-a dovedit că săgeata a deviat într-o direcție când curentul a fost pornit și în cealaltă când curentul a fost întrerupt. M. Faraday a descoperit că este posibil să „transformăm magnetismul în electricitate” cu ajutorul unui magnet obișnuit.

    În același timp, fizicianul american Joseph Henry a realizat cu succes experimente privind inducerea curenților, dar în timp ce era pe punctul de a publica rezultatele experimentelor sale, mesajul lui M. Faraday despre descoperirea inducției electromagnetice a apărut în presă.

    M. Faraday a căutat să folosească fenomenul pe care îl descoperise pentru a obține o nouă sursă de energie electrică.

    Până acum, am luat în considerare câmpurile electrice și magnetice care nu se modifică în timp. S-a constatat că câmpul electric este creat de sarcini electrice, iar câmpul magnetic - prin sarcini în mișcare, adică de curent electric. Să trecem la familiarizarea cu câmpurile electrice și magnetice, care se schimbă în timp.

    Cel mai important fapt care a fost descoperit este cea mai strânsă relație dintre câmpurile electrice și magnetice. Un câmp magnetic variabil în timp generează un câmp electric, iar un câmp electric în schimbare generează un câmp magnetic. Fără această conexiune între câmpuri, varietatea manifestărilor forțelor electromagnetice nu ar fi atât de extinsă cum este în realitate. Nu ar exista unde radio sau lumină.

    Nu întâmplător, primul pas decisiv în descoperirea de noi proprietăți ale interacțiunilor electromagnetice a fost făcut de fondatorul ideilor despre câmpul electromagnetic - Faraday. Faraday era încrezător în natura unificată a fenomenelor electrice și magnetice. Datorită acestui fapt, a făcut o descoperire, care a stat mai târziu la baza proiectării generatoarelor tuturor centralelor electrice din lume, transformând energia mecanică în energie de curent electric. (Alte surse: celule galvanice, baterii etc. - asigură o pondere neglijabilă din energia generată.)

    Curentul electric, a argumentat Faraday, este capabil să magnetizeze o bucată de fier. Ar putea un magnet la rândul său să provoace un curent electric?

    Multă vreme, această conexiune nu a putut fi găsită. A fost greu să ne gândim la principalul lucru, și anume: doar un magnet în mișcare sau un câmp magnetic care se schimbă în timp poate excita un curent electric în bobină.

    Ce fel de accidente ar putea împiedica descoperirea, arată următorul fapt. Aproape simultan cu Faraday, fizicianul elvețian Colladon încerca să obțină un curent electric în bobină folosind un magnet. Când lucra, a folosit un galvanometru, al cărui ac magnetic ușor a fost plasat în interiorul bobinei dispozitivului. Pentru a împiedica magnetul să exercite o influență directă asupra acului, capetele bobinei, în care Colladon a împins magnetul, în speranța că va intra în el un curent, au fost conduse în camera alăturată și conectate acolo la galvanometru. După ce a introdus magnetul în bobină, Colladon a intrat în camera alăturată și, cu regret,

    asigurați-vă că galvanometrul nu indică curent. Dacă ar putea să urmărească galvanometrul tot timpul și să ceară pe cineva să lucreze la magnet, s-ar face o descoperire remarcabilă. Dar acest lucru nu s-a întâmplat. Un magnet în repaus în raport cu o bobină nu provoacă curent în ea.

    Fenomenul de inducție electromagnetică constă în apariția unui curent electric într-un circuit conductor, care fie se odihnește într-un câmp magnetic care se modifică în timp, fie se mișcă într-un câmp magnetic constant în așa fel încât numărul liniilor de inducție magnetică care pătrund în modificări de circuit. A fost descoperit pe 29 august 1831. Este un caz rar când data unei noi descoperiri remarcabile este cunoscută atât de precis. Iată o descriere a primului experiment dat de Faraday însuși:

    „Un fir de cupru lung de 203 picioare a fost înfășurat pe o bobină largă de lemn, iar între spirele lui a fost înfășurat un fir de aceeași lungime, dar izolat de primul fir de bumbac. Una dintre aceste spirale era conectată la un galvanometru, iar cealaltă la o baterie puternică formată din 100 de perechi de plăci... Când circuitul a fost închis, a fost posibil să se observe o acțiune bruscă, dar extrem de slabă asupra galvanometrului, iar același lucru a fost observat când curentul s-a oprit. Odată cu trecerea continuă a curentului printr-una dintre bobine, nu a fost posibil să se constate niciun efect asupra galvanometrului sau, în general, vreun efect inductiv asupra celeilalte bobine, în ciuda faptului că încălzirea întregii bobine conectată la baterie, și strălucirea scânteii care sărind între cărbuni, mărturisește puterea bateriei „(Faraday M. „Cercetări experimentale asupra electricității”, seria I).

    Deci, inițial, inducția a fost descoperită în conductori care erau nemișcați unul față de celălalt în timpul închiderii și deschiderii circuitului. Apoi, înțelegând clar că apropierea sau îndepărtarea conductorilor cu curent ar trebui să conducă la același rezultat ca și închiderea și deschiderea circuitului, Faraday a demonstrat prin experimente că curentul apare atunci când bobinele se mișcă între ele.

    relativ la un prieten. Familiar cu lucrările lui Ampère, Faraday a înțeles că un magnet este o colecție de curenți mici care circulă în molecule. Pe 17 octombrie, după cum este înregistrat în jurnalul său de laborator, un curent de inducție a fost detectat în bobină în timpul împingerii (sau scoaterii) magnetului. În decurs de o lună, Faraday a descoperit experimental toate trăsăturile esențiale ale fenomenului de inducție electromagnetică.

    În prezent, experimentele lui Faraday pot fi repetate de oricine. Pentru a face acest lucru, trebuie să aveți două bobine, un magnet, o baterie de elemente și un galvanometru suficient de sensibil.

    În instalația prezentată în Figura 238, în una dintre bobine apare un curent de inducție atunci când circuitul electric al celeilalte bobine, care este staționar față de prima, este închis sau deschis. În instalația din Figura 239, un reostat modifică curentul într-una dintre bobine. În Figura 240, a, curentul de inducție apare atunci când bobinele se mișcă una față de alta, iar în Figura 240, b - când magnetul permanent se mișcă în raport cu bobina.

    Faraday însuși a înțeles deja lucrul comun care determină apariția unui curent de inducție în experimente care arată diferit în exterior.

    Într-un circuit conductor închis, un curent apare atunci când se modifică numărul de linii de inducție magnetică care pătrund în zona delimitată de acest circuit. Și cu cât numărul de linii de inducție magnetică se modifică mai repede, cu atât este mai mare curentul de inducție rezultat. În acest caz, motivul modificării numărului de linii de inducție magnetică este complet indiferent. Aceasta poate fi o modificare a numărului de linii de inducție magnetică care pătrund în zona unui circuit conductor fix datorită unei modificări a puterii curentului într-o bobină adiacentă (Fig. 238) și o modificare a numărului de linii de inducție datorită mișcării circuitului într-un câmp magnetic neomogen, a cărui densitate a liniilor variază în spațiu (Fig. 241).