Лекция Электромагнитная индукция
.docxКраткий конспект лекции «Индуктивность и электромагнитная индукция» (начало)
Если имеется какой-либо замкнутый провод (или даже мысленный замкнутый контур) , то можно рассчитать поток магнитного поля сквозь этот контур. Магнитным потоком называется интеграл от вектора магнитной индукции сквозь воображаемую поверхность, натянутую на контур. Если магнитное поле однородно, а поверхность – плоская, то
Ф = BScos(a),
где Ф – магнитный поток, B – магнитная индукция, S – площадь поверхности, a – угол между вектором магнитной индукции и нормалью к поверхности.
В системе СИ магнитный поток измеряется в веберах (обозначается Вб): один вебер = это тесла, умноженный на квадратный метр.
Поток сквозь катушку можно с хорошей точностью считать равным числу витков, умноженному на поток сквозь один виток:
Фкат = NФвит
Если через катушку или другой замкнутый провод с током, то магнитный поток через катушку прямо пропорционален току, создающему магнитное поле:
Ф = LI
где I – сила тока, L – коэффициент пропорциональности, называемый индуктивностью катушки.
В системе СИ индуктивность измеряется в генри (обозначается Гн):
1 Гн = 1 Вб / 1 А.
Майкл Фарадей выяснил, что если изменять (любым способом) магнитный поток сквозь замкнутый контур, то в контуре возникнет ЭДС. Это явление называют электромагнитной индукцией. Величина ЭДС прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока:
ЭДС = – dФ/dt
Здесь знак «минус» указывает, что ток, создаваемый этой ЭДС, направлен так, что его магнитное поле препятствует изменению магнитного потока (правило Ленца).
ЭДС индукции возникает даже в покоящемся замкнутом проводнике, если на него действует изменяющееся во времени магнитное поле. Это значит, что переменное магнитное поле является источником нового электрического поля – вихревого поля.
Силовые линии вихревого электрического поля не имеют ни начала, ни конца – они замкнуты.
Это – только краткий конспект. Подробная информация содержится, например, в учебнике Савельева в следующих параграфах:
60 – Явление электромагнитной индукции
61 – Электродвижущая сила индукции
64 – Явление самоиндукции