Проводник с током в магнитном поле. Электромагнитная индукция.
Если проводник поместить в магнитное поле и пропустить по проводнику ток, то проводник начнёт двигаться перпендикулярно силовым линиям магнитного поля.
Это происходит в результате взаимодействия 2-х магнитных полей: магнитного поля постоянного магнита и магнитного поля, образующегося вокруг проводника с током.
|
Условно принято изображать сечение проводника в виде окружности 〇, а направление тока в нём изображается стрелой с оперением. Если в центре окружности стоит точка , то ток направлен к нам. Если ток в проводнике направлен от нас, в окружности стоит крестик .
|
Для определения направления движения проводника с током в магнитном поле пользуются правилом «левой руки».
|
Правило левой руки.
«Если положить ладонь так, чтобы вытянутые пальцы указывали направление тока, а линии магнитного поля входят в ладонь, то отставленный большой палец укажет направление электромагнитной силы F, действующий на проводник». |
Действие магнитного поля на рамку с током.
|
Если проволочную рамку прямоугольной формы поместить между полюсами магнита и её концы подключить к источнику тока, то рамка повернётся. Появился момент вращения. Наблюдаем преобразование электрической энергии в механическую работу.
|
Явление перемещения проводника с током в магнитном поле есть физическая основа устройства и работы электродвигателей постоянного тока.
Электромагнитная индукция.
Если проводник поместить в магнитном поле и двигать его (с помощью какой-либо механической силы) так чтобы он пересекал силовые линии магнитного поля, то в проводнике появится электродвижущая сила, т.е. произойдёт разделение зарядов и на конце проводника появится разность потенциалов.
Если к концам проводника подключить потребитель, то к потребителю потечёт ток. Это явление называется - принципом электромагнитной индукции.
В проводнике появится индукционный ток и ЭДС - индукции. Направление ЭДС – индукции и индукционного тока определяется правилом правой руки.
|
Правило правой руки
Если расположить правую руку так, чтобы магнитные силовые линии магнитного поля постоянного магнита входили в ладонь и отогнутый большой палец показывал направление принудительного перемещения проводника в магнитном поле, то четыре вытянутых пальца покажут направление возникшего в проводнике индукционного тока.
|
|
Физический принцип действия электрической машины постоянного тока как генератора основан на явлении возникновения ЭДС индукции в рамке из проводника при принудительном вращении её в магнитном поле.
В проводнике, помещённом в магнитное поле, произошло преобразование механической энергии в электрическую энергию.
|
Примечание: ИНДУКЦИЯ [лат. < induction – возбуждение] – возбуждение электрического тока в каком-либо проводнике или изменение вокруг него магнитного поля