Теорема о циркуляции вектора магнитной индукции. Поток магнитной индукции.
Теорема о циркуляции утверждает, что циркуляция вектора В магнитного поля постоянных токов по любому контуру L всегда равна произведению магнитной постоянной μ0на сумму всех токов, пронизывающих контур: 
Циркуляцией вектора магнитной индукции В по заданному контуру называется интеграл
закон полного тока для магнитного поля в вакууме (теорема о циркуляции вектора магнитной индукции), где n– число проводников с токами, охватываемых контуром L произвольной формы.
Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца. Закон электромагнитной индукции Фарадея.
Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него. Электромагнитная индукция была открыта Майклом Фарадеем 29 августа 1831 года. Он обнаружил, что электродвижущая сила, возникающая в замкнутом проводящем контуре, пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром. Величина электродвижущей силы (ЭДС) не зависит от того, что является причиной изменения потока — изменение самого магнитного поля или движение контура в магнитном поле. Электрический ток, Закон Фарадея Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея (в СИ): ε=-dФB/dt, где ε —электродвижущая сила, действующая вдоль произвольно выбранного контура, 
—магнитный поток через поверхность, натянутую на этот контур. Знак «минус» в формуле отражает правило Ленца, названное так по имени русского физика Э. Х. Ленца: Индукционный ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре, имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван данный ток. Для катушки, находящейся в переменном магнитном поле, закон Фарадея можно записать следующим образом: 
, где ε — электродвижущая сила, N — число витков, Ф — магнитный поток через один виток, ψ — потокосцеплениекатушки. Правило Ленца определяет направление индукционного тока и гласит: Индукционный ток всегда имеет такое направление, что он ослабляет действие причины, возбуждающей этот ток.
|
|
|
Электродвижущая сила, возникающая в проводнике, движущемся в магнитном поле.
При движении проводника его свободные заряды движутся вместе с ним. Поэтому на заряды со стороны магнитного поля действует сила Лоренца. Она-то и вызывает перемещение зарядов внутри проводника. ЭДС индукции, следовательно, имеет магнитное происхождение. На многих электростанциях земного шара именно сила Лоренца вызывает перемещение электронов в движущихся проводниках. Сила, с которой магнитное ноле действует на движущуюся заряженную частицу, равна по модулю 
Направлена эта сила вдоль проводника MN. Работа силы Лоренца1 на пути l положительна и составляет: 
Электродвижущая сила индукции в проводнике MN равна, по определению, отношению работы по перемещению заряда q к этому заряду: 
|
|
|
В других проводниках контура ЭДС равна нулю, так как эти проводники неподвижны. Следовательно, ЭДС во всем контуре равна 
и остается неизменной, если скорость движения постоянна. Электрический ток при этом будет увеличиваться, так как при смещении проводника вправо уменьшается общее сопротивление контура.
За время Δt площадь контура меняется нa ΔS=-lvΔt.. Знак- «-» указывает на то, что она уменьшается. Изменение магнитного потока за это время равно: 
Следовательно: 
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 365; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!