ГоловнаЗворотній зв'язок
Главная->Математика і інформатика->Содержание->Розділ  3.   ЕЛЕКТРОМАГНІТНА IНДУКЦІЯ

Основи електроніки та електротехніки

Розділ  3.   ЕЛЕКТРОМАГНІТНА IНДУКЦІЯ

Фізична суть явища електромагнітної індукції

У 1831 р. англійський фізик М. Фарадей експериментально відкрив важливе явище, яке стало широко вико­ристовуватися в техніці. Математичний опис цього явища належить англійському фізику Дж. Максвелл у (1831—1879).

Якщо провідник 1-го роду рухати в магнітному полі так, щоб він перетинав магнітні си­лові лінії, то на його кінцях виникає різниця потенціалів. Це пояснюється тим, що кож­ний вільний електрон провід­ника, рухаючись разом з провідником, створює своєрідний елементарний електричний струм у просторі. При цьому виникає взаємодія елементар­них струмів з магнітним полем і виникає механічна сила, що штовхає вільні електрони провідника до його кінця А (рис.          ). Напрям цієї сили можна визначити за правилом правої руки, причому напрям елементарних струмів проти­лежний напряму руху провідника.

Сили, що діють на електрдНи, які рухаються в магштному полі, були відкриті голандським фізиком Г. А. Лоренцом (1853—1928). Вони визначаються за формулою

F = eBv sinα,

де F — сила Лоренца, е — заряд електрона, В — магнітна індукція, v швидкість руху електрона, а — кут між нап­рямом руху електpона і напрямом магнітної індукції поля.

Під впливом сил Лоренца, діючих на провідник, що ру­хається, на кінці А (див. рис.    ) утворюється надмір електронів, тобто негативний потенціал, а на кінці Б не­достача електронів, тобто позитивний потенціал. Так вини­кає електрорушійна сила, яка називається індукованою.

Розглянемо виникнення індукованої ЕРС у контурі. Не­хай маємо постійний магніт з якорем з феромагнетику (рис.). На магніт намотано котушку, яка пронизується всередині магнітним потоком магніту. До кінців котушки підкліочено гальванометр. Якщо наближати якір до магні­ту, то повітряний простір між магнітом і якорем зменшуєть­ся до нуля; зменшується й опір магнітного кола. При цьому збільшується магнітний потік усередині котушки, а гальва­нометр реєструє наявність струму, тобто в котушці виникає ЕРС електромагнітної індукції. Все це спостерігається і при віддаленні осердя від магніту, що приводить до зменшення магнітного потоку всередині котушки. Тобто, зміна величи­ни магнітного потоку всередині котушки викликає наведен­ня ЕРС.

Явищем елекіпромагнітної індукції називається виник­нення ЕРС у провіднику при перетинанні провідником маг­нітних силових ліній або при зміні величини магнітного по­току, пронизуючого контур.

 

19