Noong 1831, natuklasan ni Michael Faraday na sa isang closed conducting loop, kapag nagbabago ang magnetic field, isang electric current ang bumangon, na tinatawag na pagtatalaga sa tungkulin.

Ang isang sapilitan na kasalukuyang sa isang coil ng metal wire ay nangyayari kapag ang isang magnet ay itinulak papunta sa coil at kapag ang isang magnet ay nakuha mula sa coil, pati na rin kapag ang kasalukuyang lakas ay nagbabago sa pangalawang coil, ang magnetic field na kung saan ay tumagos sa una. likid.

Ang kababalaghan ng paglitaw ng electric current sa isang closed conducting circuit kapag ang magnetic field na tumagos sa circuit ay nagbabago ay tinatawag na electromagnetic induction. Ang hitsura ng isang electric current sa isang closed circuit na may mga pagbabago sa magnetic field na tumagos sa circuit ay nagpapahiwatig ng pagkilos ng mga panlabas na pwersa ng isang di-electric na kalikasan sa circuit o ang paglitaw ng sapilitan emf.

Ang direksyon ng kasalukuyang induction sa circuit ay depende sa kung ang magnetic flux na dumadaan sa circuit ay tumataas o bumababa, pati na rin sa direksyon ng magnetic field induction vector na may kaugnayan sa circuit. Ang pangkalahatang tuntunin para sa pagtukoy ng direksyon ng induction current sa isang circuit ay itinatag noong 1833 ni E.H. Lenz.

Malinaw na maipapakita ang panuntunan ni Lenz gamit ang magaan na aluminum ring (Larawan 11.1). Ipinakikita ng karanasan na kapag ang isang permanenteng magnet ay ipinakilala, ang singsing ay naitaboy mula dito, at kapag tinanggal, ito ay naaakit sa magnet. Ang resulta ng mga eksperimento ay hindi nakasalalay sa polarity ng magnet.

Ang pagtanggi at pagkahumaling ng isang solidong singsing ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng paglitaw ng isang induction current sa singsing kapag ang magnetic flux sa pamamagitan ng singsing ay nagbabago at ang epekto ng isang magnetic field sa induction current. Kapag ang isang magnet ay itinulak sa singsing, ang induction current sa loob nito ay may direksyon na ang magnetic field na nilikha ng kasalukuyang ito ay sumasalungat sa panlabas na magnetic field, at kapag ang magnet ay hinila palabas, ang induction current sa loob nito ay may direksyon na ang induction vector ng magnetic field nito ay tumutugma sa direksyon ng induction vector ng external field.

Panuntunan ni Lenz: Ang sapilitan na kasalukuyang nagmumula sa isang closed circuit kasama ang magnetic field nito ay sumasalungat sa pagbabago sa magnetic flux na nagdudulot nito.

Batas ng electromagnetic induction: Ang sapilitan na emf sa isang closed loop ay katumbas ng modulus ng rate ng pagbabago ng magnetic flux sa pamamagitan ng ibabaw na nakatali ng loop:

Isinasaalang-alang ang panuntunan ni Lenz, ang batas ng electromagnetic induction ay nakasulat tulad ng sumusunod:

Kung ang magkaparehong pagbabago sa magnetic flux ay nangyayari sa mga series-connected circuits, kung gayon ang induced emf sa mga ito ay katumbas ng kabuuan ng induced emf sa bawat isa sa mga circuit. Samakatuwid, kapag nagbabago ang magnetic flux sa isang coil na binubuo ng n magkaparehong pag-ikot ng wire, ang kabuuang induced emf in n beses ang sapilitan na emf sa isang circuit:

Ang paglitaw ng isang electric current sa isang closed circuit ay nagpapahiwatig na kapag ang magnetic flux na tumagos sa circuit ay nagbabago, ang mga puwersa ay kumikilos sa mga libreng electric charge sa circuit. Ang circuit wire ay hindi gumagalaw; ang mga libreng singil sa kuryente sa loob nito ay maaaring ituring na hindi gumagalaw. Ang mga nakatigil na singil sa kuryente ay maaari lamang maapektuhan ng isang electric field. Dahil dito, sa anumang pagbabago sa magnetic field sa nakapalibot na espasyo, lumilitaw ang isang electric field. Ang electric field na ito ay nagtatakda ng mga libreng singil sa kuryente sa circuit, na lumilikha ng inductive electric current. Ang electric field na lumilitaw kapag nagbabago ang magnetic field ay tinatawag puyo ng tubig electric field.

Ang gawain ng mga puwersa ng vortex electric field upang ilipat ang mga singil sa kuryente ay ang gawain ng mga panlabas na puwersa, ang pinagmulan ng sapilitan na emf.

Ang vortex electric field ay naiiba sa electrostatic dahil hindi ito nauugnay sa mga electric charge; ang mga linya ng pag-igting nito ay mga saradong linya. Ang gawaing ginagawa ng mga puwersa ng isang vortex electric field kapag ang isang electric charge ay gumagalaw sa isang saradong linya ay maaaring iba sa zero.

Magnetic flux Ф= BS cos. Ang isang pagbabago sa magnetic flux sa pamamagitan ng circuit ay maaaring mangyari: 1) sa kaso ng isang nakatigil na conducting circuit na inilagay sa isang time-varying field; 2) sa kaso ng isang konduktor na gumagalaw sa isang magnetic field, na maaaring hindi magbago sa paglipas ng panahon. Ang halaga ng induced emf sa parehong mga kaso ay tinutukoy ng batas ng electromagnetic induction, ngunit ang pinagmulan ng emf na ito ay naiiba.

Isaalang-alang muna natin ang unang kaso ng paglitaw ng isang induction current. Maglagay tayo ng isang pabilog na wire coil ng radius r sa isang pare-parehong magnetic field na nag-iiba-iba ng oras (Larawan 2.8).

Hayaang tumaas ang magnetic field induction, pagkatapos ay tataas ang magnetic flux sa ibabaw na limitado ng coil sa paglipas ng panahon. Ayon sa batas ng electromagnetic induction, isang sapilitan na kasalukuyang lilitaw sa likid. Kapag ang magnetic field induction ay nagbabago ayon sa isang linear na batas, ang induction current ay magiging pare-pareho.

Anong mga puwersa ang nagpapagalaw sa mga singil sa coil? Ang magnetic field mismo, na tumagos sa coil, ay hindi maaaring gawin ito, dahil ang magnetic field ay kumikilos nang eksklusibo sa mga gumagalaw na singil (ito ay kung paano ito naiiba mula sa electric one), at ang conductor na may mga electron sa loob nito ay hindi gumagalaw.

Bilang karagdagan sa magnetic field, ang mga singil, parehong gumagalaw at nakatigil, ay apektado din ng isang electric field. Ngunit ang mga patlang na iyon na tinalakay sa ngayon (electrostatic o nakatigil) ay nilikha ng mga singil sa kuryente, at ang sapilitan na kasalukuyang lumilitaw bilang isang resulta ng pagkilos ng isang nagbabagong magnetic field. Samakatuwid, maaari nating ipagpalagay na ang mga electron sa isang nakatigil na konduktor ay hinihimok ng isang electric field, at ang patlang na ito ay direktang nabuo ng isang nagbabagong magnetic field. Nagtatatag ito ng bagong pangunahing pag-aari ng field: nagbabago sa paglipas ng panahon, ang magnetic field ay bumubuo ng isang electric field. Ang konklusyong ito ay unang naabot ni J. Maxwell.

Ngayon ang kababalaghan ng electromagnetic induction ay lilitaw sa harap natin sa isang bagong liwanag. Ang pangunahing bagay dito ay ang proseso ng pagbuo ng isang electric field sa pamamagitan ng isang magnetic field. Sa kasong ito, ang pagkakaroon ng isang conducting circuit, halimbawa isang coil, ay hindi nagbabago sa kakanyahan ng proseso. Ang isang konduktor na may supply ng mga libreng electron (o iba pang mga particle) ay gumaganap ng papel ng isang aparato: pinapayagan lamang nito ang isa na makita ang umuusbong na electric field.

Ang patlang ay nagtatakda ng mga electron sa paggalaw sa konduktor at sa gayon ay ipinapakita ang sarili nito. Ang kakanyahan ng kababalaghan ng electromagnetic induction sa isang nakatigil na konduktor ay hindi gaanong hitsura ng isang kasalukuyang induction, ngunit sa halip ang hitsura ng isang electric field na nagtatakda ng mga singil sa kuryente sa paggalaw.

Ang electric field na lumilitaw kapag nagbabago ang magnetic field ay may ganap na kakaibang kalikasan kaysa sa electrostatic.

Hindi ito direktang konektado sa mga singil sa kuryente, at ang mga linya ng pag-igting nito ay hindi maaaring magsimula at magtatapos sa kanila. Hindi sila nagsisimula o nagtatapos kahit saan, ngunit mga saradong linya, katulad ng mga linya ng induction ng magnetic field. Ito ang tinatawag na puyo ng tubig electric field(Larawan 2.9).

Ang mas mabilis na pagbabago ng magnetic induction, mas malaki ang lakas ng electric field. Ayon sa panuntunan ni Lenz, sa pagtaas ng magnetic induction, ang direksyon ng electric field intensity vector ay bumubuo ng isang kaliwang tornilyo na may direksyon ng vector. Nangangahulugan ito na kapag ang isang tornilyo na may kaliwang kamay na sinulid ay umiikot sa direksyon ng mga linya ng lakas ng electric field, ang pagsasalin ng paggalaw ng tornilyo ay tumutugma sa direksyon ng magnetic induction vector. Sa kabaligtaran, kapag bumababa ang magnetic induction, ang direksyon ng intensity vector ay bumubuo ng isang tamang turnilyo sa direksyon ng vector.

Ang direksyon ng mga linya ng pag-igting ay tumutugma sa direksyon ng kasalukuyang induction. Ang puwersang kumikilos mula sa vortex electric field sa singil q (panlabas na puwersa) ay katumbas pa rin ng = q. Ngunit sa kaibahan sa kaso ng isang nakatigil na electric field, ang gawain ng vortex field sa paglipat ng charge q kasama ang isang closed path ay hindi zero. Sa katunayan, kapag ang isang singil ay gumagalaw sa isang saradong linya ng lakas ng patlang ng kuryente, ang gawain sa lahat ng mga seksyon ng landas ay may parehong tanda, dahil ang puwersa at paggalaw ay nag-tutugma sa direksyon. Ang gawain ng isang vortex electric field kapag naglilipat ng isang positibong singil sa kahabaan ng saradong nakatigil na konduktor ay ayon sa bilang na katumbas ng sapilitan na emf sa konduktor na ito.

Induction currents sa napakalaking conductor. Ang mga induction currents ay umabot sa isang partikular na malaking halaga ng numero sa napakalaking konduktor, dahil sa ang katunayan na ang kanilang pagtutol ay mababa.

Ang ganitong mga alon, na tinatawag na Foucault currents pagkatapos ng French physicist na nag-aral sa kanila, ay maaaring gamitin sa mga conductor ng init. Ang disenyo ng mga induction furnace, tulad ng mga microwave oven na ginagamit sa pang-araw-araw na buhay, ay batay sa prinsipyong ito. Ginagamit din ang prinsipyong ito para sa pagtunaw ng mga metal. Bilang karagdagan, ang kababalaghan ng electromagnetic induction ay ginagamit sa mga detektor ng metal na naka-install sa mga pasukan sa mga gusali ng terminal ng paliparan, mga sinehan, atbp.

Gayunpaman, sa maraming mga aparato ang paglitaw ng mga alon ng Foucault ay humahantong sa walang silbi at kahit na hindi ginustong pagkawala ng enerhiya dahil sa pagbuo ng init. Samakatuwid, ang mga bakal na core ng mga transformer, electric motors, generators, atbp. ay hindi ginawang solid, ngunit binubuo ng hiwalay na mga plato na nakahiwalay sa bawat isa. Ang mga ibabaw ng mga plato ay dapat na patayo sa direksyon ng vortex electric field strength vector. Ang paglaban sa electric current ng mga plato ay magiging maximum, at ang henerasyon ng init ay magiging minimal.

Paglalapat ng ferrites. Gumagana ang mga elektronikong kagamitan sa rehiyon ng napakataas na frequency (milyong-milyong vibrations bawat segundo). Dito, ang paggamit ng mga coil core mula sa hiwalay na mga plato ay hindi na nagbibigay ng nais na epekto, dahil ang malalaking alon ng Foucault ay lumabas sa bawat plato.

Sa panahon ng pagbabaligtad ng magnetization, ang mga eddy current ay hindi lumalabas sa mga ferrite. Bilang isang resulta, ang mga pagkalugi ng enerhiya dahil sa pagbuo ng init sa kanila ay nabawasan. Samakatuwid, ang mga core ng high-frequency na mga transformer, magnetic antenna ng transistors, atbp. ay ginawa mula sa mga ferrite. Ang mga ferrite core ay ginawa mula sa pinaghalong mga pulbos ng mga panimulang sangkap. Ang halo ay pinindot at sumasailalim sa makabuluhang paggamot sa init.

Sa isang mabilis na pagbabago sa magnetic field sa isang ordinaryong ferromagnet, ang mga induction currents ay lumitaw, ang magnetic field na kung saan, alinsunod sa panuntunan ni Lenz, ay pumipigil sa pagbabago sa magnetic flux sa coil core. Dahil dito, ang flux ng magnetic induction ay halos hindi nagbabago at ang core ay hindi muling nag-magnetize. Sa ferrites, ang mga eddy current ay napakaliit, kaya mabilis silang mai-remagnetize.

Kasama ang potensyal na Coulomb electric field, mayroong isang vortex electric field. Ang mga linya ng intensity ng field na ito ay sarado. Ang vortex field ay nabuo sa pamamagitan ng pagbabago ng magnetic field.

Paano lumilitaw ang electromotive force sa isang conductor na nasa isang alternating magnetic field? Ano ang isang vortex electric field, ang kalikasan nito at mga sanhi ng paglitaw nito? Ano ang mga pangunahing katangian ng larangang ito? Sasagutin ng aralin ngayon ang lahat ng ito at marami pang ibang katanungan.

Paksa: Electromagnetic induction

Aralin:Vortex electric field

Tandaan natin na ang panuntunan ni Lenz ay nagpapahintulot sa atin na matukoy ang direksyon ng induced current sa isang circuit na matatagpuan sa isang panlabas na magnetic field na may alternating flux. Batay sa panuntunang ito, posible na bumalangkas ng batas ng electromagnetic induction.

Batas ng Electromagnetic Induction

Kapag ang magnetic flux na tumutusok sa lugar ng circuit ay nagbabago, lumilitaw ang isang electromotive force sa circuit na ito, ayon sa bilang na katumbas ng rate ng pagbabago ng magnetic flux, na kinuha gamit ang isang minus sign.

Paano lumitaw ang electromotive force na ito? Ito ay lumiliko na ang EMF sa isang konduktor na nasa isang alternating magnetic field ay nauugnay sa paglitaw ng isang bagong bagay - vortex electric field.

Isaalang-alang natin ang karanasan. Mayroong isang coil ng copper wire kung saan ang isang iron core ay ipinasok upang mapahusay ang magnetic field ng coil. Ang coil ay konektado sa pamamagitan ng mga conductor sa isang alternating current source. Mayroon ding isang coil ng wire na nakalagay sa isang kahoy na base. Ang isang electric light bulb ay konektado sa coil na ito. Ang wire na materyal ay natatakpan ng pagkakabukod. Ang base ng coil ay gawa sa kahoy, ibig sabihin, isang materyal na hindi nagsasagawa ng electric current. Ang coil frame ay gawa rin sa kahoy. Kaya, ang anumang posibilidad ng pakikipag-ugnay ng ilaw na bombilya sa circuit na konektado sa kasalukuyang pinagmulan ay inalis. Kapag ang pinagmulan ay sarado, ang bumbilya ay umiilaw, samakatuwid, ang isang electric current ay dumadaloy sa coil, na nangangahulugan na ang mga panlabas na puwersa ay gumagana sa coil na ito. Ito ay kinakailangan upang malaman kung saan nagmula ang mga puwersa sa labas.

Ang isang magnetic field na tumagos sa eroplano ng isang coil ay hindi maaaring maging sanhi ng hitsura ng isang electric field, dahil ang magnetic field ay kumikilos lamang sa mga gumagalaw na singil. Ayon sa elektronikong teorya ng kondaktibiti ng mga metal, may mga electron sa loob ng mga ito na malayang gumagalaw sa loob ng kristal na sala-sala. Gayunpaman, ang paggalaw na ito sa kawalan ng panlabas na electric field ay random. Ang ganitong karamdaman ay humahantong sa katotohanan na ang kabuuang epekto ng magnetic field sa isang kasalukuyang nagdadala ng conductor ay zero. Tinutukoy nito ang electromagnetic field mula sa electrostatic field, na kumikilos din sa mga nakatigil na singil. Kaya, ang electric field ay kumikilos sa gumagalaw at nakatigil na mga singil. Gayunpaman, ang uri ng electric field na pinag-aralan nang mas maaga ay nilikha lamang ng mga singil sa kuryente. Ang sapilitan na kasalukuyang, sa turn, ay nilikha ng isang alternating magnetic field.

Ipagpalagay na ang mga electron sa isang konduktor ay nakatakda sa ayos na paggalaw sa ilalim ng impluwensya ng ilang bagong uri ng electric field. At ang electric field na ito ay nabuo hindi sa pamamagitan ng mga electric charge, ngunit sa pamamagitan ng isang alternating magnetic field. Sina Faraday at Maxwell ay dumating sa isang katulad na ideya. Ang pangunahing bagay sa ideyang ito ay ang isang magnetic field na nagbabago sa oras ay bumubuo ng isang electric. Ang isang konduktor na may mga libreng electron sa loob nito ay ginagawang posible na makita ang larangang ito. Ang electric field na ito ay nagtatakda ng mga electron sa conductor sa paggalaw. Ang kababalaghan ng electromagnetic induction ay binubuo hindi gaanong sa hitsura ng isang induction current, ngunit sa hitsura ng isang bagong uri ng electric field na nagtatakda sa paggalaw ng mga electric charge sa isang conductor (Fig. 1).

Ang vortex field ay naiiba sa static. Hindi ito nabuo ng mga nakatigil na singil, samakatuwid, ang mga linya ng intensity ng field na ito ay hindi maaaring magsimula at magtatapos sa pagsingil. Ayon sa pananaliksik, ang vortex field strength lines ay mga saradong linya na katulad ng magnetic field induction lines. Dahil dito, ang electric field na ito ay isang vortex - kapareho ng magnetic field.

Ang pangalawang pag-aari ay may kinalaman sa gawain ng mga puwersa ng bagong larangang ito. Sa pamamagitan ng pag-aaral ng electrostatic field, nalaman namin na ang gawaing ginawa ng mga puwersa ng electrostatic field kasama ang closed loop ay zero. Dahil kapag ang isang singil ay gumagalaw sa isang direksyon, ang displacement at ang epektibong puwersa ay magkatuwang na nakadirekta at ang trabaho ay positibo, kung gayon kapag ang singil ay gumagalaw sa kabaligtaran na direksyon, ang displacement at ang epektibong puwersa ay magkasalungat na direksyon at ang trabaho ay negatibo, ang kabuuang gawain ay magiging zero. Sa kaso ng isang vortex field, ang gawain sa isang closed loop ay magiging iba sa zero. Kaya, kapag ang isang singil ay gumagalaw kasama ang isang saradong linya ng isang electric field na may isang vortex character, ang trabaho sa iba't ibang mga seksyon ay mapanatili ang isang pare-parehong tanda, dahil ang puwersa at pag-aalis sa iba't ibang mga seksyon ng tilapon ay mapanatili ang parehong direksyon na nauugnay sa bawat isa. iba pa. Ang gawain ng vortex electric field na pinipilit na ilipat ang isang singil kasama ang isang closed loop ay non-zero, samakatuwid, ang vortex electric field ay maaaring makabuo ng electric current sa isang closed loop, na tumutugma sa mga eksperimentong resulta. Pagkatapos ay maaari nating sabihin na ang puwersa na kumikilos sa mga singil mula sa vortex field ay katumbas ng produkto ng inilipat na singil at ang lakas ng field na ito.

Ang puwersang ito ay ang panlabas na puwersa na gumagawa ng gawain. Ang gawaing ginawa ng puwersang ito, na nauugnay sa halaga ng singil na inilipat, ay ang induced emf. Ang direksyon ng vortex electric field intensity vector sa bawat punto ng mga linya ng intensity ay tinutukoy ng panuntunan ni Lenz at tumutugma sa direksyon ng induction current.

Sa isang nakatigil na circuit na matatagpuan sa isang alternating magnetic field, isang sapilitan electric current arises. Ang magnetic field mismo ay hindi maaaring pagmulan ng mga panlabas na puwersa, dahil maaari lamang itong kumilos sa maayos na paglipat ng mga singil sa kuryente. Hindi maaaring magkaroon ng isang electrostatic field, dahil ito ay nabuo sa pamamagitan ng mga nakatigil na singil. Matapos ang pag-aakalang ang isang magnetic field na nag-iiba-iba ng oras ay bumubuo ng isang electric field, nalaman namin na ang alternating field na ito ay may likas na vortex, ibig sabihin, ang mga linya nito ay sarado. Ang gawain ng vortex electric field kasama ang closed loop ay iba sa zero. Ang puwersang kumikilos sa inilipat na singil mula sa vortex electric field ay katumbas ng halaga ng inilipat na singil na ito na pinarami ng intensity ng vortex electric field. Ang puwersang ito ay ang panlabas na puwersa na humahantong sa paglitaw ng EMF sa circuit. Ang electromotive force ng induction, i.e. ang ratio ng gawain ng mga panlabas na pwersa sa halaga ng inilipat na singil, ay katumbas ng rate ng pagbabago ng magnetic flux na kinuha gamit ang isang minus sign. Ang direksyon ng vortex electric field intensity vector sa bawat punto ng mga linya ng intensity ay tinutukoy ng panuntunan ni Lenz.

1. Kasyanov V.A., Physics ika-11 baitang: Textbook. para sa pangkalahatang edukasyon mga institusyon. - 4th ed., stereotype. - M.: Bustard, 2004. - 416 pp.: ill., 8 l. kulay sa
2. Gendenstein L.E., Dick Yu.I., Physics 11. - M.: Mnemosyne.
3. Tikhomirova S.A., Yarovsky B.M., Physics 11. - M.: Mnemosyne.
   

1. aklat-aralin sa electronic physics ().
2. Cool na pisika ().
3. Xvatit.com ().

1. Paano ipaliwanag ang katotohanan na ang isang kidlat ay maaaring matunaw ang mga piyus at makapinsala sa mga sensitibong electrical appliances at semiconductor device?
2. * Nang mabuksan ang singsing, isang self-induction emf na 300 V ang lumitaw sa coil. Ano ang intensity ng vortex electric field sa mga pagliko ng coil, kung ang kanilang numero ay 800, at ang radius ng mga pagliko ay 4 cm?

Ang phenomenon ng electromagnetic induction ay natuklasan ni M. Faraday noong 1831. Ang phenomenon ay makikita sa mga sumusunod na eksperimento. Kumuha tayo ng coil na may malaking bilang ng mga liko (solenoid), isara ito ng galvanometer, at ilipat ang isang permanenteng magnet mula sa isa sa mga dulo nito kasama ang axis. Sa kasong ito, ang isang electric current ay lalabas sa solenoid, na makikita sa pamamagitan ng pagpapalihis ng galvanometer needle. Ang agos na ito ay titigil kapag huminto sa paggalaw ang magnet. Kung aalisin mo ang magnet mula sa solenoid, isang kasalukuyang lilitaw muli sa solenoid, ngunit sa kabaligtaran na direksyon. Ang parehong kababalaghan ay magaganap kung ang magnet ay naiwang nakatigil at ang solenoid ay inilipat. Sa halip na isang magnet, maaari kang kumuha ng pangalawang solenoid (Larawan 51), kung saan dumadaloy ang isang direktang kasalukuyang: formula" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/I2.gif " border="0" align ="absmiddle" alt=".

Ang kababalaghan ng electromagnetic induction ay ang mga sumusunod: sa anumang closed conducting circuit, kapag ang flux ng magnetic induction ay nagbabago sa lugar na limitado ng circuit na ito, isang electric current ang bumangon. Ang kasalukuyang ito ay tinatawag na induction current.

Ang hitsura ng isang sapilitan na kasalukuyang sa isang closed circuit ay dahil sa hitsura sa circuit na ito sa ilalim ng impluwensya ng isang time-varying flow ng isang tiyak na electromotive force, ang electromotive force. Ang magnitude ng EMF na ito ay unang nauugnay sa rate ng pagbabago ng magnetic induction flux ni Faraday

kahulugan">batas ni Faraday

Ang ibig sabihin ng minus sign sa batas na ang induced emf ay laging may direksyon na nakakasagabal sa dahilan na sanhi nito. Ang panuntunang ito ay itinatag ng propesor ng St. Petersburg na si E.Kh. Lenz.

Kung isasaalang-alang namin ang magnetic flux formula" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/108-2.gif" border="0" align="absmiddle" alt="(! LANG:(Larawan 52, b), o nakadirekta sa tapat nito, kung tumaas ito ng marka "> B. Ang flux ng magnetic induction sa pamamagitan ng lugar S, na limitado ng frame, ay katumbas ng

formula" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/109-1.gif" border="0" align="absmiddle" alt="nagbabago ang anggulo sa pagitan ng normal sa frame at vector B

formula" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/109-3.gif" border="0" align="absmiddle" alt="Ayon sa batas ni Faraday (12.1), na may nagbabagong daloy sa pamamagitan ng frame, lumilitaw dito ang isang sapilitan na kasalukuyang, na magbabago sa paglipas ng panahon na may dalas na katumbas ng bilis ng pag-ikot ng formula ng frame" src="http://hi -edu.ru/e-books/xbook785 /files/109-4.gif" border="0" align="absmiddle" alt="

Tulad ng nakikita mo, nagbabago ang induced emf ayon sa isang harmonic na batas na may frequency formula" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/109-5.gif" border="0" align="absmiddle" alt="Ang pagkuha ng EMF kapag umiikot ang isang coil sa isang magnetic field ay ang batayan para sa pagpapatakbo ng isang alternating current generator.

Mekanismo ng paglitaw sapilitan kasalukuyang sa isang gumagalaw na konduktor maaaring ipaliwanag gamit ang Lorentz force F = qvB.

Sa ilalim ng impluwensya ng puwersa ng Lorentz, ang mga singil ay pinaghihiwalay: ang mga positibong singil ay naipon sa isang dulo ng konduktor, ang mga negatibo sa isa pa (Larawan 53). Ang mga singil na ito ay lumilikha ng isang electrostatic na Coulomb na patlang sa loob ng konduktor. Kung bukas ang konduktor, ang paggalaw ng mga singil sa ilalim ng impluwensya ng puwersa ng Lorentz ay magaganap hanggang sa balanse ng puwersa ng kuryente ang puwersa ng Lorentz. Ang pagkilos ng puwersa ng Lorentz ay katulad ng pagkilos ng ilang electric field; ang field na ito ay field ng third-party.

Ang paglitaw ng induced emf ay posible rin sa isang nakatigil na circuit na matatagpuan sa isang alternating magnetic field. Ano ang likas na katangian ng mga panlabas na puwersa (non-electrostatic na pinagmulan) sa kasong ito?

Ipinagpalagay ni Maxwell na ang anumang alternating magnetic field ay nagpapasigla sa isang electric field sa nakapalibot na espasyo, na siyang sanhi ng paglitaw ng sapilitan na kasalukuyang sa circuit. Ang patlang na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng intensity (ang index ay nagpapahiwatig ng dahilan para sa paglitaw ng patlang na ito - ang magnetic field).

Ang sirkulasyon ng electric field na ito na may markang ">L ay hindi katumbas ng zero:

formula" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/111-1.gif" border="0" align="absmiddle" alt="

formula" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/111-2.gif" border="0" align="absmiddle" alt="

formula" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/111-5.gif" border="0" align="absmiddle" alt="- bahagyang derivative ng induction B na may paggalang sa oras.

Para sa electrostatic field mark">Q) ang sirkulasyon sa anumang saradong tabas ay zero:

define-e">potensyal.

Ang electric field ay tinukoy bilang isang vortex, kung saan ang sirkulasyon sa isang closed loop L ay hindi katumbas ng zero:

mark">I(t), pagkatapos ay lumilikha ito ng magnetic field na may induction B(t), at samakatuwid ay ang flux formula" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/112. gif" border="0" align="absmiddle" alt="

Ang kababalaghan ng electromagnetic induction na dulot ng pagbabago sa kasalukuyang sa circuit mismo ay tinatawag na self-induction. Ang ugat nito ay isang pagbabago sa kasalukuyang sa circuit, na mas madaling sukatin kaysa sa pagbabago sa magnetic flux.

Sa anumang punto sa ibabaw na nakaunat sa ibabaw ng circuit, ang induction dB ay proporsyonal sa kasalukuyang nasa circuit. Kung ito ay isinama sa buong ibabaw, ang kabuuang magnetic flux ay minarkahan ng ">I

mark ">L - circuit inductance, proportionality coefficient, depende sa configuration ng circuit.

Ang inductance ay nagpapakita kung gaano karaming magnetic flux ang tumagos sa ibabaw na sakop ng circuit kapag ang kasalukuyang nasa loob nito ay 1 A. Ang unit nito ay Wb/A, na tinatawag na henry (H).

Kung ang circuit ay may isang kumplikadong hugis, halimbawa, ay naglalaman ng ilang mga liko, pagkatapos ay sa halip na tukuyin ang "flux linkage, ang formula" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/112-4 .gif" border ="0" align="absmiddle" alt="

ang expression ay wasto para sa L = const.

Ito ay nagpapahiwatig ng isa pang kahulugan ng L (mas mahalaga sa pagsasanay): Ang inductance ay nagpapakita kung anong self-inductive emf ang nangyayari sa circuit kung ang rate ng pagbabago ng kasalukuyang sa loob nito ay 1 A/s.

Para sa isang solenoid, ang magnetic flux sa isang pagliko ay minarkahan ng ">N na pagliko ng solenoid (flux linkage),

mark">V =Sl - dami ng solenoid.

Ang paghahambing ng expression na ito sa (12.4), nakukuha natin

formula" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/mu.gif" border="0" align="absmiddle" alt=".

Ang magnetic flux sa ibabaw na sakop ng circuit 2 ay maaaring malikha ng kasalukuyang paglalarawan" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/ris54.gif" border="0">

Tukuyin natin ang formula" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/113.gif" border="0" align="absmiddle" alt="

formula" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/I1.gif" border="0" align="absmiddle" alt="pagbabago, pagkatapos ay sa circuit 2 ito ay sapilitan mutual induction emf

formula" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/I2.gif" border="0" align="absmiddle" alt="Ang EMF ng mutual induction ay nangyayari

formula" src="http://hi-edu.ru/e-books/xbook785/files/113-3.gif" border="0" align="absmiddle" alt=" - mutual inductances ng mga circuits, depende sila sa geometric na hugis, laki, kamag-anak na posisyon ng mga contour at magnetic permeability ng medium.

Kalkulahin natin ang mutual inductance ng dalawang coils na sugat sa isang common toroidal core(Larawan 55). Foucault currents, o maupo na agos.

Ang isang mabigat na metal plate na nag-o-oscillating sa pagitan ng mga pole ng isang electromagnet ay hihinto kung ang direktang kasalukuyang nagpapakain sa electromagnet ay naka-on. Ang lahat ng enerhiya nito ay nagiging init na nabuo ng mga alon ng Foucault. Walang mga alon sa isang nakatigil na plato.

Ang mga eddy current ay maaaring makabuluhang humina kung ang mga hiwa ay ginawa sa plato upang mapataas ang resistensya nito. Sa mga solidong core ng mga transformer at de-koryenteng motor na tumatakbo sa alternating current, ang mga alon ng Foucault ay bubuo ng malaking halaga ng init. Samakatuwid, ang mga core ay ginawa bilang mga composite, na binubuo ng manipis na mga plato na pinaghihiwalay ng isang dielectric layer.

Ang kababalaghan ng paglitaw ng Foucault induction currents ay sumasailalim sa pagpapatakbo ng mga induction furnace, na nagpapahintulot sa pagpainit ng mga metal sa punto ng pagkatunaw.

Ang mga alon ng Foucault ay sumusunod sa panuntunan ni Lenz: ang kanilang magnetic field ay nakadirekta upang kontrahin ang pagbabago sa magnetic flux na nag-uudyok ng mga eddy currents. Ang katotohanang ito ay ginagamit upang pakalmahin ang mga gumagalaw na bahagi ng iba't ibang mga aparato (damping).

Nagaganap din ang mga eddy current sa mga wire kung saan dumadaloy ang alternating electric current. Ang direksyon ng eddy currents ay tulad na sila ay humahadlang sa pagbabago sa pangunahing kasalukuyang sa konduktor. Kaya, ang alternating current ay lumalabas na hindi pantay na ibinahagi sa cross-section ng wire; ito ay, parang, sapilitang lumabas sa ibabaw ng konduktor. Sa ibabaw ng wire, ang kasalukuyang density ay pinakamataas, at malalim sa konduktor ito ay bumababa at umabot sa pinakamababang halaga nito sa axis nito. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay tinatawag na epekto sa balat (balat). Ang kasalukuyang ay puro sa "balat" ng konduktor. Samakatuwid, sa mataas na mga frequency ay hindi na kailangan para sa mga conductor na may malaking cross-section: gayon pa man, ang kasalukuyang ay dadaloy lamang sa ibabaw na layer.