Физика. В 4 ч. Ч. 3. Электродинамика

внешнего магнитного поля В0.

Изображенная на рисунке замкнутая кривая –

петля гистерезиса.

Мягкие

имеют петлю гистерезиса узкую (площадь ма-

ферромагнетики

лую). Мягкие ферромагнетики используются для

изготовления сердечников трансформаторов, ге-

нераторов, двигателей, где необходимо частое

перемагничивание ферромагнетика.

Жесткие

имеют петлю гистерезиса широкую (площадь

ферромагнетики

большую). Жесткие ферромагнетики использу-

ются для изготовления постоянных магнитов.

Магнитный поток (или

скалярная физическая величина, равная произ-

поток вектора индук-

ведению модуля индукции B магнитного поля,

ции магнитного поля)

площади S поверхности, охватывающей линии

Ф = BS cosα

магнитной индукции, и косинуса угла между

вектором индукции B и нормалью n (перпен-

дикуляром) к поверхности контура.

n

S

B

Ô = Bn S

Bn – проекция вектора B на нормаль к контуру.

В зависимости от значения проекции Bn магнит-

ный поток может быть положительным, отрица-

тельным или равным нулю.

[Ф] = 1 Тл · м2 = 1 Вб

Вебер – единица измерения величины магнит-

Í

ного потока.

1 Âá =1

ì À

ñ2 À

Явление электромаг-

явление возникновения в проводящем контуре

нитной индукции

электродвижущей силы – ЭДС индукции, а если

(М. Фарадей, 1831 г.)

контур замкнут, то и индукционного тока, при

изменении через контур магнитного потока.

301

Закон

возникающая в проводящем контуре ЭДС элек-

электромагнитной

тромагнитной индукции пропорциональна ско-

индукции

рости изменения магнитного потока через по-

(закон Фарадея)

верхность, ограниченную проводящим контуром.

Правило Ленца

возникающая в замкнутом контуре ЭДС индук-

ции или индукционный ток имеют такое

направление, что созданный ими магнитный

поток через этот контур стремится препятство-

вать тому изменению потока, которое порождает

(индуцирует) данный ток.

Приближение магнита к плоскости витка про-

водящего контура увеличивает магнитный по-

ток, пронизывающий контур витка. В витке ин-

дуцируется ток такого направления, что создавае-

мый им магнитный поток с индукцией B пре-

пятствует увеличению магнитного потока через

виток.

B – индукция магнитного потока магнита, вно-

симого в проводящий контур;

B – индукция магнитного поля, индуцирован-

ного в контуре тока.

Удаление магнита от плоскости витка прово-

дящего контура уменьшает магнитный поток,

пронизывающий контур. В витке индуцируется

ток такого направления, что создаваемый им

магнитный поток с индукцией B стремится уве-

личить магнитный поток через виток.

В этом сущность правила определения направ-

ления возникающего индукционного тока Ii.

В законе электромагнитной индукции это отра-

жено в знаке «–» перед скоростью изменения

302

дит изменение магнитного потока, создаваемого

этим током. Любое изменение магнитного потока

приводит к появлению ЭДС индукции в контуре.

Вихревое

электрическое поле, возникающее в простран-

электрическое поле

стве, при изменении в нем магнитного поля.

Отличается от электростатического тем, что не

связано с электрическими зарядами, его линии

напряженности представляют собой замкнутые

кривые. Работа сил вихревого электрического

поля при движении электрического заряда по

замкнутой траектории отлично от нуля.

Теория электромагнитного поля Максвелла гла-

сит, что в пространстве, где есть изменяющееся

магнитное поле, обязательно возникает электри-

ческое поле независимо от того, есть ли в про-

странстве проводник или нет. Проводники слу-

жат для обнаружения этого поля.

Линии индукции меняющегося магнитного по-

ля и линии напряженности возникающего элек-

трического поля расположены во взаимно пер-

пендикулярных плоскостях, т. е. в любой точке

пространства E B .

Самоиндукция

явление возникновения ЭДС индукции в электри-

ческой цепи (контуре) в результате изменения

силы тока в этой цепи (контуре). Возникающая

ЭДС индукции названа ЭДС самоиндукции.

Ф = LI

Магнитный поток через контур прямо пропор-

ционален силе тока в контуре.

Индуктивность

коэффициент пропорциональности между си-

контура

лой тока I в контуре и создаваемым им магнит-

L

Ф

ным потоком. Не зависит от силы тока I и пото-

ка Ф. Индуктивность L зависит от размера и

I

формы контура, а также магнитных свойств сре-

Вб

ды, в которой контур находится.

L 1 А

305

значение B

μ0 I

2πR

(1)

B

B2

B2

2B B cosα ,

0

1

2

1

2

где

– угол между векторами B1

и B2 .