46. Явление электромагнитной индукции. Основной закон электромагнитной индукции. Правило Ленца.

Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него

Опытным путем был установлен основной закон электромагнитной индукции: ЭДС индукции в замкнутом контуре равна по модулю скорости изменения магнитного потока через контур:

Правило Ленца. Зависимость направления индукционного тока от характера изменения магнитного поля через замкнутый контур установил Ленц: Индукционный ток имеет такое направление, при котором его магнитное поле стремится скомпенсировать изменение внешнего магнитного потока через контур. В соответствии с правилом Ленца в законе электромагнитной индукции должен стоять знак минус:

47. Явления самоиндукции и взаимной индукции. Индуктивность длинного соленоида. Коэффициент взаимной индукции.

Самоиндукция — это явление возникновения ЭДС индукции в проводящем контуре при изменении протекающего через контур тока. Величина ЭДС самоиндукции пропорциональна скорости изменения силы тока I . Явление взаимной индукции состоит в возникновении индуцированного поля в проводниках, находящихся поблизости от других проводников с токами, изменяющимися с течением времени. Индукти́вность— коэффициент пропорциональности между электрическим током, текущим в каком-либо замкнутом контуре, и магнитным потоком, создаваемым этим током через поверхность, краем которой является этот контур . Индуктивность соленоида

Соленоид — длинная, тонкая катушка, то есть катушка, длина которой намного больше, чем её диаметр. При этих условиях и без использования магнитного материала плотность магнитного потока внутри катушки является фактически постоянной.

48. Магнитная энергия тока. Плотность энергии магнитного поля.

Энергия магнитного поля, созданного током, проходящим по участку цепи с индуктивностью L, определяется по формуле: Wм = LI2/ 2. Магнитное поле внутри соленоида однородно и сосредоточено внутри него, поэтому энергия заключена в объеме соленоида и имеет с нем однородное распределение с постоянной объемной плотностью

49. Фарадеевская и максвелловская трактовки явления электромагнитной индукции. Вихревое электрическое поле.

В 1831 г. Англ. физик М. Фарадей открыл явления электромагнитной индукции, заключающееся в том, что в замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции, охватываемого этим контуром, возникает электрический ток, получивший название индукционного. Из закона Фарадея следует, что любое изменение сцепленного с контуром потока магнитной индукции приводит к возникновению электродвижущей силы индукции и вследствие этого появляется индукционный ток. Однако э.д.с. в любой цепи возникает только тогда, когда в ней на носители тока действуют сторонние силы. Возникает вопрос о природе сторонних сил в данном случае. Максвелл высказал гипотезу, что всякое переменное магнитное поле возбуждает в окружающем пространстве электрическое поле, которое и является причиной возникновения индукционного тока в контуре. Согласно представления Максвелла, контур, в котором появляется э.д.с., играет второстепенную роль, являясь своего рода лишь “прибором”, обнаруживающим это поле. Вихревое электрическое поле это индуцированное электрическое поле. Переменное магнитное поле порождает наведенное (индуцированное) электрическое поле. Если магнитное поле постоянно, то индуцированного электрического поля не возникает. Следовательно, индуцированное электрическое поле не связано с зарядами, как в случае электростатического поля; его силовые линии не начинаются и не заканчиваются на зарядах, а замкнуты сами на себя, подобно силовым линиям магнитного поля.