Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Оптика 3 семак / Грязнова / Колоквиум-Экзамен.docx
Скачиваний:
46
Добавлен:
15.09.2021
Размер:
23.4 Mб
Скачать

11. Явление электромагнитной индукции.

Электрический ток создает вокруг себя магнитное поле.Следовательно, возможно обратное явление.

Явление электромагнитной индукции – в замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции ( dФ=dB ), пронизывающего поверхность, натянутую на этот контур, возникает электрический ток, называемый индукционным . Так как в контуре возникает индукционный ток, следовательно, в цепи есть э.д.с. индукции, которая определяется только скоростью изменения магнитного поля

Знак минус в законе Фарадея отражает правило Ленца: индукционный ток в контуре имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызвавшего этот индукционный ток.

Закон электромагнитной индукции Фарадея: электродвижущая сила электромагнитной индукции в замкнутом контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока через поверхность, натянутую на контур (1831 г.)

  1. Правило Ленца. Эдс индукции.

Ленц установил установил общее правило правило нахождения направления тока: индукционный ток всегда направлен направлен так, что магнитное поле этого тока препятствует изменению магнитного потока, вызывающего индукционный ток.

Это утверждение носит название название правило Ленца.

Явление электромагнитной индукции свидетельствует о том, что при изменении магнитного потока в контуре контуре возникает возникает электродвижущая сила индукции

  1. Методы измерения магнитной индукции.

  1. Токи Фуко. Скин-эффект.

Если быстропеременный высокочастотный ток протекает по проводнику, то вихревые токи, индуцируемые в проводнике, препятствуют равномерному распределению плотности тока по поперечному сечению проводника – плотность тока на оси провода оказывается меньше, чем у его поверхности. Ток как бы вытесняется на поверхность провода, при этом вихревые токи по оси проводника текут против направления основного тока, а на поверхности – в том же направлении. Это явление называется скинэффектом (от англ. skin – кожа, оболочка). Впервые это явление описано в 1885–1886 гг. английским физиком О. Хевисайдом, а обнаружено на опыте его соотечественником Д. Юзом в 1886 г. При нарастании тока в проводе ЭДС индукции направлена против тока. Электрическое поле самоиндукции максимально на оси провода, что приводит к неравномерному распределению плотности тока. Плотность тока убывает от поверхности к оси провода примерно по экспоненциальному закону.

При частоте , – ток практически равномерно

распределен по объему проводов, исключая очень толстые кабели. Но при

высокочастотных колебаниях глубина

проникновения и ток почти целиком течет по поверхности провода. По этой причине с целью уменьшения потерь поверхность высокочастотных контуров серебрят. Провода для переменных токов высокой частоты, учитывая скин-эффект, сплетают из большого числа тонких проводящих нитей, изолированных друг от друга эмалевым покрытием – литцендратом.

ВЧ-токи используются для закалки поверхностей деталей: поверхностный слой разогревается быстро в ВЧ-поле, закаливается и становится прочным, но не хрупким, так как внутренняя часть детали не разогревалась и не закаливалась.