Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2 семестр.doc
Скачиваний:
4
Добавлен:
23.11.2018
Размер:
2.15 Mб
Скачать

Розділ 4. Електромагнітні явища.

Параграф 1. Магнітне поле.

Магнітне поле – це вид матерії, за допомогою якого здійснюється взаємодія електричних струмів, коли вони знаходяться на відстані.

Магнітного заряду не існує. Електричне поле створює електричний заряд. А що створює магнітне поле?

Магнітне поле Магнітне поле Магнітне поле існує навколо магніту. Рух

виникає навколо виникає навколо електронів навколо ядра – це теж електричний

вільного рухомо- провідника із струм (називається „елементарним струмом”) і,

го заряду. струмом, бо в якщо всі орбіти електронів розташовані під од-

провіднику теж кутом, а електрони рухаються в одному напрям-

рухаються заряди. ку, то магнітні поля кожного атома додаються.

Магнітне поле створюється рухомими електричними зарядами.

Якщо розрізати навпіл магніт,

тобто спробувати розділити

південний та північний полюс,

то ми отримаємо два магніти, в

яких все одно буде по два по-

люси – північ і південь.Можна

ще раз розрізати, потім – ще

раз і так до тих пір, поки не за-

лишиться один атом. Атом роз-

різати вже не можливо, але й

він буде мати два полюси – пів-

день і північ.

Роль магнітного заряду виконує один атом речовини (ядро і електрон, що обертається).

Якщо розділити полюси, Якщо розрізати магніт

то два нових магніти вздовж полюсів, то

будуть повернуті один дві половини, що утво-

до одного різнойменними рилися, будуть відштов-

полюсами, тобто будуть хуватися, бо будуть по-

притягуватися і легко вернуті одноіменними

об’єднаються знову. полюсами (хоч вони і бу-

ли одним цілим).

Що ж таке полюси? І чим вони відрізняються? Полюси абсолютно рівноправні. Один ні чим не гірше другого. Поняття полюсів ввели тільки для того, щоб знати які будуть діяти сили – відштовхування, чи притягання.

Струми, що спрямовані в одну сторону – притягуються, а ті, що спрямовані в різні сторони – відштовхуються.

Атоми притягуються Атоми відштовхуються Струми притягуються Струми відштовхуються

У цих двох атомів У цих двох атомів

електрони рухаються електрони рухаються

в одному напрямку і в різних напрямках і Струми спрямовані Струми спрямовані в різ-

їх орбіти розташовані тому атоми будуть в одному напрямку. них напрямках, тому про-

під одним кутом. відштовхуватися. Дроти притягуються. відники відштовхуються

Магніти також - одними сторонами притягуються, а другими – відштовхуються. Для того, щоб кожного разу не визначати в яку сторону обертаються електрони в атомах на своїх орбітах, і ввели поняття північного полюсу і південного, та домовилися – північ позначати синім кольором, а південь – червоним.( Згадайте, що в електричному полі заряди позначаються як + і - , але ці знаки не мають математичного змісту. З таким же успіхом, їх можна було б назвати „лівий” та „правий”, або „чорний” і „білий”.)

Параграф2. Магнітні полюси та векторне зображення магнітного поля.

Так само, як і в єлектричному полі, магнітне поле на малюнку позначається векторами. Вектор магнітної індукції виходить з півночі магніту (N) , входить в південь (S). Крім того, чим густіше розташовані на малюнку вектори, тим сильніше магнітне поле в цій дільниці простору (безпосередньо біля магніту або біля провідника із струмом.

Навколо провідника із стру- Навколо зігнутого в кільце Навколо соленоїда (котушки) виникає магнітне

мом виникає віхрьове маг- провідника виникає магнітне поле, яке має полюси, так само, як і магніт.

нітне поле. Воно замкнене поле, яке має полюси N i S. Замкнена форма скрученого дроту повторює

і не має полюсів. Таке кільце повторює форму форму орбіт електронів, що обертаються нав-

орбіти електрона, що обер- коло ядра. Соленоїд може виконувати роль

тається навколо ядра. магнітної стрілки (замість компасу).

Параграф 3. Вектор магнітної індукції.

FA Вектор магнітної індукції – це сила, з якою магнітне поле діє на пробний

B = -------- [Тл] провідник зі струмом (на пробний елемент струму) по відношенню до цього

I Δ l елемента струму, який математично зображується як добуток сили струму I та дов-

жини провідника Δ l . Вимірюється в Теслах [Тл]. Вектор магнітної індукції показує

яке сильне магнітне поле в даній точці, та показує його напрямок.

Сила, з якою магнітне поле діє на провідник із струмом FA, називається силою Ампера. Вимірюється в Ньютонах [Н].Сила струму І вимірюється в Амперах [А]. Довжина провідника – в метрах [м].

По перше, що означає слово „індукція”? Це – логічний перехід від часткового до загального. (Протилежне слово – „дедукція”). В даному розділі фізики слово „індукція” має таке значення: рух одного електрона вносить зміни у його взаємодію з великою кількістю інших електронів (через кулонівські сили). Тобто відбувається перехід від часткового (один електрон) до загального(велика кількість електронів).

Магнітне поле так само, як і електричне, не впливає на наші органи відчуття. Ми його не бачимо, не чуємо, не можемо відчути його на смак, його запах, на дотик. Тому магнітне поле необхідно вивчати за допомогою „пробника”, тобто того, що на це поле реагує. Магнітне поле ми можемо вивчати тільки за допомогою взаємодії його з іншим магнітним полем. Що може виступати у ролі пробного магнітного поля? Одже, щоб отримати силову характеристику магнітного поля, використовують пробний провідник із струмом (навколо нього виникає магнітне поле). А щоб отримати напрямок вектора магнітної індукції, використовують пробний магніт.

Батарейка

І

І В S N

S

N N

S

N S

На цьому малюнку зображено принцип отримання силової На цьому малюнку зображено як за допомогою

характеристики магнітного поля підково видного магніту. Це пробних магнитів (на нитці) ми можемо визна-

магнітне поле ми вивчаємо за допомогою провідника із стру- чити напрямок вектора магнітної індукції поля,

мом( на малюнку його зображено, як чорну рамку з батарей- яке утворюється навколо великого провідника

кою). Магнітне поле діє на пробний провідник силою Ампе- із струмом. Пробні магніти повертаються так,

ра і відхиляє його на кут α. За величиною цього кута ми виз- щоб вектор В заходив в пыіенний полюс, а ви-

начаэмо яке сильне магнітне поле в данній точці. ходив з північного.

Отже, вектор магнітної індукції – це силова характеристика магнітного поля, вона показує яке сильне магнітне поле в даній точці і отримується ця характеристика за допомогою пробного провідника із струмом.

Це така ж сама характеристика, як і напруженість для електричного поля. Порівняйте ці формули!

F FА F 2 Е – напруженість електричного поля.

E = ----- [В/м] B = ------ [Тл] g = ---- [м/с ] В- індукція магнітного поля.

q I Δ l m g- прискорення вільного падіння в гравітаційному полі

Це - характеристики які сильні ці поля в данній точці.

В знаменнику у всіх трьох формул знаходяться „пробники”.Пробний заряд q, пробний елемент струму I Δ l ,

пробна маса m. Самі характеристики не залежать від „пробників”, хоч вони і є у формулі. При збільшенні того, що у знаменнику, збільшиться і сила F, а їх відношення – залишиться незмінним.

Параграф 4. Правило правого гвинта.

Правило правого гвинта дозволяє за напрямком сили струму визначити напрямок вектора магнітної індукції та навпаки – за напрямком вектора магнітної індукції визначити напрямок електричного струму, що утворює дане магнітне поле.

Якщо поступовий рух правого гвинта співпадає з напрямком сили струму, то його обертальний рух буде вказувати напрямок вектора магнітної індукції. А якщо поступовий рух правого гвинта співпадає з напрямком вектора магнітної індукції, то обертальний рух правого гвинта вкаже напрямок сили струму, що створює дане магнітне поле.

Якщо ми знаємо напрямок вектора магнітної індукції, то ми можемо визначити і розташування полюсів магніту, яким можна замінити даний провідник із струмом. Нагадаємо, що навколо провідника із струмом утворюється таке ж магнітне поле, як і навколо магніту. Роздивимось малюнки.

Параграф 5. Сила Ампера. Сила Лоренца. Правило лівої руки.

Відомо, що заряди, які рухаються в одну сторону – притягуються магнітним полем, а заряди, які рухаються в різні сторони – відштовхуються.( дивись сторінку 46 даного конспекту).Слідством цього являється відхилення траєкторії руху у заряду, що пролітає у магнітному полі, або навіть відхилення цілого провідника із струмом (заряди рухаються в провіднику).

Відхилення рухомого заряду в магнітному полі.

Відхилення провідника із струмом в магн. полі.

3

2

4

1

На цьому малюнку пояснюється чому вільний рухомий заряд відхиляється у магнітному полі. Для зручності будемо роздивлятися рухомий позитивний заряд та враховувати напрямок сили струму, а не реальний напрямок руху електронів (нагадаємо, що реально електрон обертається навколо ядра в протилежну сторону від вибраного напрямку сили струму).

Ми бачимо розгорнутий до нас південним полюсом магніт, вектор В за правилом правого гвинта – входить в малюнок (обертальний рух правого гвинта співпадає з напрямком елементарно-

го струму). Зображено деякі з атомів, які створюють магнітне поле(на фронті магніту). В це магнітне поле залітає рухомий електричний заряд. Ліва половина орбіти першого атома магніту розташована так, що напрямок струму в ній співпадає з напрямком руху вільного рухомого заряду. З іншого боку, напрямок струму на правій частині орбіти четвертого атома – не співпадає з напрямком руху заряду. Тому рухо-

мий заряд відхиляється вправо – до першого атома. Струми, що спрямовані в одну сторону – притягуються, а в різні – відштовхуються!

З цієї причини, вільний рухомий заряд притягується по черзі до першого, потім – другого, третього і четвертого атома магніту. Таким чином, рухомий електричний заряд описує коло в магнітному полі і напрямок його руху буде протилежним напрямку елементарних струмів (тобто - напрямку струму на орбіті в атомі магніту). Сила, що примушує рухомий заряд відхилятися в магнітному полі, була названа на честь голландського фізика Хендріка Антона Лоренца.

На цьому малюнку пояснюється причина відхилення провідника із струмом в магнітному полі. Не забуваємо, що електрони у провіднику та на орбітах атомів магніту рухаються в сторону протилежну напрямку сили струму.

Елементарні струми атомів магніту створюють магнітну взаємодію. Напрямок елементарного струму, напрямок вектора магнітної індукції та розташування полюсів визначаються за правилом правого гвинта.

У провіднику із струмом, що знаходиться в магнітному полі, рухаються заряди.

Так само, як на малюнку зліва. кожний заряд прагне відхилитися проти годинникової стрілки з тої ж причини.: Струми, що спрямовані в одну сторону – притягуються, а в різні – відштовхуються. Тобто, кожний заряд прагне описати коло. Але заряди не можуть вирватися за межі провідника, тому відхиляється весь провідник. Сила, що спричиняє таке відхилення, вже вам відома. Це – сила Ампера. FА . Сила Ампера – це сила, з якою магнітне поле діє на провідник із струмом. За допомогою такого пробного провідника ми отримували характеристику „яке сильне магнітне поле в даній точці”, тобто – індукцію магнітного поля. Природа сили Лоренца і сили Ампера – однакова. Різниця полягає лише в тому, що сила Лоренца обумовлює відхилення вільного рухомого заряду в магнітному полі, а сила Ампера – обумовлює відхилення провідника із струмом в магнітному полі.

Сила Лоренца. Сила Ампера.

Сила Лоренца – це сила , з якою магнітне поле Сила Ампера – це сила, з якою магнітне

діє на рухомий електричний заряд. поле діє на провідник із струмом.

Fл = B q υ sin α FА = B І Δ l sin α

Рухомий заряд , який відхиляється магнітним по- Провідник із струмом в магнітному полі буде

лем, буде рухатися по колу ( при α = 90*). відхилятися перпендикулярно вектору В.

джерело живлення

+ _

І

В S І

рухомий

Fл Fл позитивний

заряд В В І

Fл

напрямок руху В FА

заряду(струму)

В

N

Fл – Сила Лоренца, вимірюється в Ньютонах [H]. FА – Сила Ампера, вимірюється в Ньютонах [H].

B – Індукція магнітного поля, вимір. в Тесла [Тл]. B – Індукція магнітного поля, вимір. в Тесла [Тл]

q – позитивний заряд рухомої частинки вимір. в [Кл]. І – сила струму у провіднику, вим. в Амперах[A].

υ – швидкість рухомої частинки, вимірюється в [м/с]. Δl – довжина частини провідника, вимір в [м].

α – кут між вектором В і напрямком руху частин- αкут між вектором В і напрямком сили

ки υ. Якщо α не дорівнює 90*, то частинка бу- струму.

де рухатися по спіралі.

Правило лівої руки

Цим правилом користуються, щоб визначити напрямок сили Лоренца або сили Ампера.

Якщо ліву руку розташувати так, щоб вектор магнітної індукції В входив в долоню, а чотири польці були спрямовані за напрямком сили струму (напрямком руху заряду), то відігнутий на 90* великий палець покаже напрямок сили Лоренца (або сили Ампера).

Чим відрізняється сила Лоренца від сили Ампера? Тільки тим, що в сила Лоренца діє на вільний рухомий заряд, а сила Ампера – на сукупність зарядів, що рухаються у провіднику.

Правилом лівої руки користуються тоді, коли роздивляються електричний струм у зовнішньому магнітному полі, а правилом правого гвинта користуються, коли визначають напрямки сили струму та вектора В для власного магнітного поля, що створюється струмом.

Параграф 6. Застосування сили Лоренца у фізиці елементарних частинок.

Як ми бачили, сила Лоренца залежить від індукції магнітного поля В [Тл], заряду q [Кл], швидкості цього заряду у магнітному полі υ[м/с].

Fл = B q υ

Заряд відхиляється і описує траекторію у вигляді кола. У фізиці елементарних частинок є метод (так звана „камера Вільсона”), який дозволяє зафіксувати трек частинки. Треком називають слід, який залишає після себе елементарна частинка, проходячи через камеру Вільсона. Трек повністю співпадає з траєкторією руху заряду. Тобто, трек має форму кривої – майже кола. Відома формула з механіки для обертального руху:

2

mυ

F = --------- Це сила, яка діє на тіло масою m , яка примушує тіло рухатися по ко-

r лу із швидкістю υ.

Для випадку „ заряджена рухома частинка в магнітному полі”, ця сила – є силою Лоренца. F = Fл.

2

mυ q

F = -------- = B q υ (υшвидкість скорочується). Виразимо ----.

r m

q υ Тобто, знаючи до якої швидкості розігналася в електричному полі невідома частинка (тобто,

--- = ---- знаючи яку вона пройшла різницю потенціалів на прискорювачі), знаючи В – індукцію магніт-

m rВ ного поля, що створено у камері Вільсона, та виміривши радіус залишеного частинкою трека,

можна завжди обчислити відношення заряду до маси частинки. q/m , та ідентифікувати її.

В

прискорююча різниця потенціалів магніт

В В

невідома частинка

частинка розганяється

qEd υ Fл Fл r

Параграф 7. Рамка Ампера.

Δ l 1 Рамка Ампера представляє собою замкнений провідник із

В М струмом, який розміщено у зовнішньому магнітному полі.

зовнішнє В Так як через рамку проходить струм, то рамка має своє

магн. поле власне магнітне поле. Зовнішнє і власне магнітні поля вза-

І ємодіють і рамка повертається за силою Ампера.

М М[Н м]- обертальний момент рамки, дорівнює силі F, по-

власне магн. І множеній на плече Δ l 1 (це половина ширини рамки).Вза-

В І поле В Δ l 2 галі то у рамки два плеча. тому, на рамку діє два моменти

сил(вони розвертають рамку, як людину можна розверну-

ти за плечі). М = F Δ l 1. Але сила, яка діє. на плече – це є

В сила Ампера FА , яка дорівнює FА = B І Δ l 2.

Увага! Момент сил діє на ділянку рамки Δ l 1, хоч до цієї

ділянки не можна застосувати правило лівої руки( на неї

не діє сила Ампера), а Сила Ампера діє на ділянку Δ l 2.

Підставимо силу Ампера у вираз для моменту сил.( не за-

буваємо, що моментів – два. )

М = 2 B І Δ l 2. Δ l 1 Подвоєне плече .2 Δ l 1 помножене на висоту рамки . Δ l 2 дасть полощу рамки S.

S =2 Δ l 1 Δ l 2 Отримуємо кінцеву формулу:

Ця формула показує, що обертальний момент сил рамки із струмом в магнітному полі не

М = В І S залежить від форми і довжини провідника, а залежить лише від його площі.

Рамка із струмом в магнітному полі за силою Ампера буде прагнути повернутися. Але як? Так, щоб напрямок струму у рамці співпадав з напрямком струму в атомах магніту. Рамка встановлюється паралельно струмам магніту бо струми, спрямовані в одну сторону – притягуються.

Після того, як рамка встановиться у положенні рівноваги (дивись другий малюнок), сили Ампера будуть намагатися її розтягнути. Якщо до кожної ділянки рамки Ампера застосувати правило лівої руки, то можна побачити, що всі сили будуть спрямовані в різні сторони і рамка буде в рівновазі.

FA

B

Δ l 1

I

B

Δ l 2

I

I I

FA

До джерела живлення.

FA

B

Атом магніту

FA

Напрямок

Струму в рамці В напрямок

Струму в магніті

Правий гвинт

шкала

0 Fa До джерела живлення

Стрілка

В Повертання рамки із струмом за силою Ампера використову-

ється у вимірювальних приладах, - амперметрах и вольт-

метрах. Згідно формули FА = B І Δ l sin α - чим більше

сила струму, тим більша сила, що прагне повернути рамку.

Тому до рамки кріплять пружину, яка чинить опір моменту

сил. До рамки приєднують стрілку, яка на градуірованій

шкалі показує силу струму.

Доречи, принцип дії амперметра і вольтметра – однаковий.

Параграф 8. Зведений малюнок. Правило лівої руки, правого гвинта.

На малюнку зображено два магнітних полюси, що створюють магнітне поле. В цьому магнітному полі розташовані малюнки рамки із струмом та вільний рухомий заряд. Зверніть увагу на те, що Струм рамки спрямовано протилежно обертанню вільного рухомого заряду, хоч в обох випадках використовується правило лівої руки.

+ _ Вільний рухомий заряд

+ _

FA FA

I

FA FA FЛ

N I S

Напрямок

Обертання заряду

Атом

Правий гвинт

+ В Сила Лоренца

FA

Сила Ампера

Запамятай! Правило правого гвинта застосовується, коли ми роздивляємось магнітне поле, що створюється електричним струмом або атомами магніту. Правило лівої руки застосовується, коли струм або атоми магніту розташовані у зовнішньому магнітному полі. І ще – електричний струм і напрямок вектора магнітної індукції – завжди перпендикулярні, коли об’єкти, що створюють їх, знаходяться у рівновазі. Якщо струм – прямий, то навколо нього виникає перпендикулярне віхтьове магнітне поле(замкнене на коло). А якщо вектор магнітної індукції прямий, то його створює вихровий замкнений перпендикулярний йому струм.

Параграф 9 . Магнітний потік.

Магнітним потоком через поверхню ΔS називають фізичну величину, яка дорівнює добутку В (проекції вектора магнітної індукції на нормаль до поверхні ΔS ) на площу цієї поверхні S.

ΔФ = В ΔS cos α

ΔФ- магнітний потік, вимірюється в Веберах [Вб]. В – вектор магнітної індукції, вимір. У Тесла [Тл].

ΔSплоща контуру, який перетинає вектор В, вимір в метрах а квадраті. α – кут між вектором В і нормаллю до контуру n.

Магніт В В Магнітний потік – не дуже вдала назва. Ніщо ні куди не тече.

Більш підійшла б назва «насиченість магнітного поля». Тобто

α n яка сумарна сила магнітного поля на площі S. На малюнку вид-

нормаль но, що біля магніту площу S перетинає 5 векторів В, а рамку S,

що розташована далі від магніту, тільки 3. Воно і зрозуміло –

В В чим далі від магніту, тим поле слабше, тим менше магнітний

ΔS ΔS потік. Нормаль до площі ΔS – це перпендикулярний площі

вектор. Кут α – це кут між вектором магнітної індукції В і нор-

n маллю до площини n. Кут α залежить не тільки від напрямку

α В вектора В, але і від положення площини S(як на другому мал.).

Що дає магнітний потік? Навіщо ввели у фізику це поняття?

ΔS Продивіться ще раз параграф 7 «Рамка Ампера» і згадайте, що

обертальний механічний момент рамки не залежить від її форми та довжини провідника, а залежить лише від площі рамки. М = В І S . Саме площа контуру, яку перетинає магнітне поле , обумовлює енергетичний вплив цього магнітного поля на об’єкти. (Коли дує вітер, то сила, з якою він тисне на наприклад, транспарант залежить тільки від площини цього транспаранта і не залежить від його форми).Для декількох площин ΔS або декількох витків котушки формула ΔФ = В ΔS cos α помножується на N – кількість витків. ΔФ = N В ΔS cos α.

Параграф 10. Самостійна робота.

Пробний магніт

Визначити напря- Визначити напрямок век- Визначити напрямок вектора магнітнї індук- За видом батарейки визначити нап-

мок сили струму тора магнітної індукції та ції та розташування полюсів у пробного маг- мок сили струму вконтурі, напрямок

у провіднику. напрямок елементарного ніту, що Віль обертається, висячи на нитці. дії сили Ампера, вектора В та еле-

струму в атомі. ментарного струму в атомі магніту.

Визначити напрямок вектора В маг- Визначити полюси магніту, напря- Визначити полюси магніту, напрямок сили Ампера, нап-

ніту та напрямок сили струму у кон- мок В віхтьового магнітного поля рямок вектора В віхтьового поля навколо провідника.

турі. Позначити полюси магніту навколо провідника та напрямок си-

ли струму у провіднику.

α

Визначити полюси магніту, напрямок Визначити полюси магніту, напрямок вектора В , напрямок еле- Визначити полюси у атома

Елементарного струму в атомі магніта, ментарного струму в атомі магніту. речовини.

Напрямок дії сили Лоренцо та напря-

мок вектора В магніту

В цій роботі міститься 10 завдань. Розв’язок кожного – оцінюється в один бал. Щоб отримати 11 або 12 балів, необхідно. розв’язати задачу.

Задача. Електрон пройшов різницю потенціалів 600 вольт. Який радіус буде мати його трек у магнітному

- 31 -19

полі з індукцією 2Тесла. ? Маса електрона m = 9,1 ‘ 10 кг , заряд електрона е = 1,6 10 Кл .

Параграф 11. Явище електромагнітної індукції.

Явище електромагнітної індукції було відкрито Майклом Фарадеєм у 1831 році.

Явище електромагнітної індукції полягає в тому, що у замкненому контурі виникає електричний струм, якщо контур знаходиться у змінному зовнішньому магнітному полі або контур рухається відносно зовнішнього магнітного поля.

Тобто змінне зовнішнє магнітне поле може переміщувати заряди, може виступати у ролі електрорушійної сили. Спочатку згадаємо, що є електрорушійною силою

Aст Електрорушійна сила – це відношення роботи сторон-

ε = --------- [B] ніх сил по переміщенню пробного заряду, до цього за-

q ряду. Вимірюється у Вольтах [B].

Електрорушійна сила – це те, що рухає заряди, викликає електричний струм.

Які електрорушійні сили ми вже знаємо? Наприклад, електрорушійна сила електричного поля..

. Тобто, електричне поле може виступати у ролі електрорушійної сили,

може переміщувати заряди. Електричне поле створюється скопиченням

позитивних та від’ємних зарядів в різних точках простору. Таке скопичен-

ня може створити, наприклад, джерело живлення або дві різнойменно

заряджені пластини конденсатора, або просто заряджена частинка із свої електричним полем. Всі ці об’єкти можуть переміщувати заряди. Електрорушійну силу електричного поля характеризує параметр напруга.

A Напруга – це відношення роботи, яку виконує електричне

U =-------[B] поле по переміщенню (пробного) заряду до цього заряду.

q Вимірюється у Вольтах. Напруга – це частковий випадок

електрорушійної сили.

Але не тільки електричне поле може виступати у ролі електрорушійної сили. Це може бути і хімічна реакція, і нерівномірний нагрів провідника, і різкий поштовх, навіть просто механічне переміщення зарядженого тіла.

Отже, в цьому параграфі ми познайомимося іще з одним видом електрорушійної сили – змінним зовнішнім магнітним полем.

На малюнку зображено котушку, відносно якої рухається магніт. Магнітне поле магніту являється змінним і зовнішнім відносно котушки, тому в ній виникає електричний струм, наявність якого показує амперметр. Зверніть увагу на те, що лампочка світить, але до схеми не включено джерело живлення. Тобто, електрорушійною силою являється змінне зовнішнє магнітне поле, а не батарей-

ка (електричне поле). Коли магніт рухається вгору, то струм спрямовано в одну сторону, а коли вниз – в іншу. Цей струм називається індуктивним.

Індуктивний струм, на відміну від звичайного , має за електрорушійну силу змінне зовнішнє магнітне поле, а не джерело живлення (електричне поле).

Електрорушійна сила змінного зовнішнього магнітного поля скорочено називається електрорушійна сила індукції.

Параграф 12. Змінне зовнішнє магнітне поле.

Отже, змінне зовнішнє магнітне поле може виступати в ролі електрорушійної сили. Що являється змінним полем? Це поле, в якому змінюється магнітний потік. ΔФ = В ΔS cos α, тобто поле стає сильні-

Магніт В В ше або більш слабе у виділеній площині ΔS. При чому не

α n має значення – рухається магніт відносно площини ΔS, чи

нормаль площина ΔS рухається відносно магніту, чи просто площина

ΔS знаходиться у магнітному полі провідника із змінним

В В струмом (навколо якого магнітне поле теж змінюється.

Головне, щоб магнітний потік, що проходить через площину

ΔS ΔS – змінювався. Замінимо площину ΔS замкненим контуром та роздивимось

Як отримати змінне магнітне поле.