143. Потік магнітного поля. Закон електромагнітної індукції Фарадея.

Магнітний потік — потік вектора магнітної індукції.

Магнітний потік позначається зазвичай грецькою літерою Φ, вимірюється у системі СІ у веберах. Магнітний потік через нескінченно маленьку площадку dS визначається:

dΦ = BdScosθ,

де B — значення індукції магнітного поля, θ — кут між напрямком поля й нормаллю до поверхні.

Електромагнітна індукція — виникнення електрорушійної сили у провіднику, що перебуває у змінному магнітному полі.

Фарадей становив кількісний закон електромагнітної індукції, описавши його рівнянням:

де

— електрорушійна сила (ЕРС), яка виникає в котушці, що перебуває у змінному магнтіному полі, у вольтах

N — кількість витків у котушці

Φ — магнітний потік у веберах

Якщо в провіднику виникає електрорушійна сила, то відповідно, індукований в ньому струм буде визначатися за законом Ома формулою

,

де R - опір провідника. Такий струм називається індукційним струмом.

Самоіндукція — явище виникнення електрорушійної сили в провіднику при зміні електричного струму в ньому. Знак електрорушійної сили завжди такий, що вона протидіє зміні сили струму. Самоіндукція призводить до скінченного часу наростання сили струму при вмиканні джерела живлення і спадання струму при розмиканні електричного кола.

Величина електрорушійної сили самоіндукції визначається за формулою

,

де  — е.р.с., I — сила струму, L — індуктивність.

144. Принцип дії електричного генератора змінного струму.

Електричний генератор - пристрій, призначений для перетворення енергії механічного руху в енергію електричного струму, здебільшого використовуючи принцип електромагнітної індукції. Електричний генератор є електричною машиною з функцією, протилежною функції електродвигуна. Роль джерела механічної енергії для генератора можуть виконувати парова машина чи парова турбіна, потік води, що обертає колесо, вітер, двигун внутрішнього згорання або навіть сила людини.

Генератор змінного струму — система з нерухомого статора (складається із сталевого осердя та обмотки) і ротора (електромагніт із сталевим осердям), який обертається всередині нього.

Через два контактних кільця, до яких притиснуті ковзні контакти щітки, проводиться електричний струм. Електромагніт створює магнітне поле, яке обертається з кутовою швидкістю обертання ротора та збуджує в обмотці статора ЕРС індукції

145. Класифікація матеріалів за магнітними властивостями.

У відповідності з магнітними властивостями всі матеріали діляться на діамагнітні(діамагнетики),парамагнітні(парамагнетики),феромагнітні(феромагнетики), антиферомагнітні(антиферомагнетики),феримагнітні(феримагнетики).

Діамагнетизм існує в усіх речовинах і пов’язаний з тим,що зовнішнє магнітне поле впливає на орбітальний рух електронів,внаслідок чого індуктується магнітний момент,направлений на зустріч магнітному полю.Після зняття зовнішнього магнітного поля індуктований магнітний момент діамагнетика зникає.

До діамагнітних речовин відносяться інертні гази,водень,мідь,цинк,свинець(речовини,що складаються з атомів повністю заповненими електронними оболонками).

Парамагнітні речовини відрізняються тим,що складаються з атомів з неповністю заповненими оболонками,тобто володіючих магнітними моментами.Але такі атоми знаходяться досить далеко один від одного і взаємодія між ними відсутня.

Феромагнітні речовини містять атоми,які володіють магнітним моментом(незаповнені електронні оболонки),але відстань між ними не така велика,як в парамагнетиках,в результаті чого між атомами виникає взаємодія,яка називається обмінною,(передбачається,що сусідні атоми обмінюються електронами).

Антиферомагнетиками називають матеріали,в яких під час обмінної взаємодії сусідніх атомів проходить антипаралельна орієнтація їх магнітних моментів.

До феромагнетиків відносяться речовини,в яких обмінна взаємодія здійснюється не небезпосередньо між магнітоактивними атомами,а через немагнітний іон кисню.