5. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца.

Электромагнитная индукция – явление возникновения электрического тока в замкнутом проводнике, находящемся в переменном магнитном поле.

Возникшую Э.Д.С. называют Э.Д.С. индукции а ток-индукционным.

Переменное магнитное поле можно получить следующими способами:

1. Катушка-движеться, магнит – неподвижен

2. катешка – неподвижна, магнит – движеться.

3. если м.п. создается електромагнитом, то можно изменять ток в обмотке магнита.

Закон ленца служит для определения направления индукционного тока.

Магнитная индукция- это векторная величина характеризующая интенсивность магнитного поля в данной точке пространства, она числено равна силе действующей на элемент линейного тока (или движущуюся заряженную частицу).

Если проводник с током поместить в магнитное поле то на него будет действовать сила которая зависит от l ,I, B и пространственное положение проводника.

Это — выражение закона Электромагнитной индукции в формулировке Максвелла (вторая формулировка): з. д. с., Индуктируемая в цепи при изменении магнитно потока, Проходящего через поверхность, ограниченную контуром цепи, равна Скорости изменения магнитного Потока, взятой с отрицательным знаком.

Это — выражение закона Электромагнитной индукции в формулировке Фарадея (первая формулировка): э. д. с., индуктируемая при пересечении линиями вектора магнитной индукции проводников цепи, равна скорости пересечения линиями проводников, взятой с отрицательным знаком.

B-магнитная индукция [Тл]

l-длина проводника [м]

v- скорость перемещения проводника [м/с]

Е сли расположить ладонь правой руки перпендикулярно магнитным линиям так, чтобы линии входили в ладонь, а большой палец, отставленный в сторону, направить по движению проводника, то вытянутые пальцы ладони будут указывать направление индуктированной э. д. с.

Э. Х. Ленц сформулировал закон электромагнитной индукции (1833 г.): Индукционный ток имеет такое направление, что своим м.п. противодействует причине, вызывающей этот ток.

6. Преобразование механической энергии в электрическую. Принцип действия генератора.

При вращении замкнутого эл. Контура в магнитном поле в проводниках контура будет наводиться Э.Д.С. электромагнитной индукции:

Под действием наведенной Э.Д.С. в замкнутом электрическом контуре будет протекать эл.ток.

П ри прохождении эл.тока по проводникам контура на них будет действовать электромагнитная сила:F=B*I*L направление которой определяется по правилу «левой руки» и которая будет направлена в противоположную сторону скорости вращения контура. Эта сила будет направлена в сторону противоположную скорости вращения контура. Эта сила будет являться тормозной, первичный двигатель должен постоянно преодолевать действие этой силы, он должен совершать механическую работу.

P_м=F*V=B*I*l*V=E*I=P_э

Таким образом механическая энергия движения проводника в магнитном поле преобразуется в электрическую энергию. Машина осуществляющая данное преобразование называется электромеханическим генератором.

E=U+U₀=I*R_вн+I*R₀

P_э=E*I=I²R_вн+I²R₀=P_п+P₀=U*I+ P₀

P_п–мощность приемников эл. Энергии

P₀–мощность потерь генератора.