54.Явление электромагнитной индукции. Закон Фарадея- Максвелла. Правило Ленца.

Явление эл-м индукции(1831г, М.Фарадей) заключается в том, что в замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции, охватываемого этим контуром, возникает электрический ток, получивший название индукционного.Закон эл-м индукции Фарадея: какова бы ни была причина изменения потока магнитной индукции, охватываемого замкнутым проводящим контуром, возникающая вконтуре э.д.с.

ξi =

знак минус показывает, что увеличение потока вызывает э.д.с. ξi < 0, т.е. поле индукционного тока направленонавстреч потоку; уменьшение потока вызывает ξi > 0, направления потока и поля индукционного тока совпадают. Знак минус определяется прfвилом Ленца.

Правило Ленца: индукционный ток в контуре имеет всегда такое направление, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызвавшему этот индукционный ток.

Согласно Максвеллу, всякое изменение магнитного поля во времени возбуждает в окружающем пространстве электрическое поле. Циркуляция вектора напряженности E этого поля по любому неподвижному замкнутому контуру s определяется выражением

, где Ф – магнитный поток, пронизывающий контур s.

55.Самоиндукция.Индуктивность. Индуктивность длинного соленоида.

Электрический ток, текущий в замкнутом контуре, создает вокруг себя магнитное поле, индукция которого, по закону Био-Савара_Лапласа, пропорциональна току I в контуре: Ф = LI, где коэффицент пропорциональности L называется индуктивностью контура.

При изменении силы тока в контуре будет изменяться также и сцепленный с ним магнитный поток; следовательно, в контуре будет индукцироваться э.д.с. Возникновение э.д.с. индукции в проводящем контуре при изменении в нем силы тока называется самоиндукцией.

Индуктивность бесконечно длинного соленоида зависит от числа витков соленоида N, его длины l,площади S и магнитной проницаемости вещества, из которого изготовлен сердечник соленоида.

56.Токи при замыкании и размыкании цепи (экстратоки).

При всяком изменении силы тока в проводящем контуре возникает э.д.с. самоиндукции, в рез-е чего в контуре появляются доп. токи, наз-е экстратоками самоиндукции. Э.с. всегда направлены так, чтобы препятствовать изменениям тока в цепи, т.е. направлены противоположно току, создаваемому источником. При выключении источника тока экстратоки имеют такое же направление, что и ослабевающий ток. След-о, наличие индуктивности в цепи приводит к замедлению исчесзновения или установления тока в цепи.В процессе отключения источника тока сила тока убывает по экспоненциональному закону и определяется кривой 1 на рис.1. Чем больше индуктивность в цепи и меньше ее сопротивление, тем больше τ и тем медленнее уменьшается ток в цепи при ее размыкании.В процессе включения источника тока нарастание силы тока в цепи задается функцией и опр кривой 2 на рис.1. Сила тока возрастает от начального значений I=0 и асимптотически стремится к устан значению Установление тока происходит тем быстрее, чем меньше индуктивность цепи и больше ее сопротивление.