Явление электромагнитной индукции знакомо нам ещё со школы, однако далеко не каждый запомнил что это такое или смог в своё время разобраться в мудреном определении. Возможно вы изучаете физику прямо сейчас и ищете более понятное изложение традиционно сложного описания. Тогда эта статья прекрасно вам подойдет и нужно дочитать её до самого конца.
Фарадей сам удивился
Электромагнитная индукция — одно из главных физических явлений, с которым нам приходится иметь дело чуть ли не ежесекундно. Виноваты многочисленные электронные устройства вокруг нас. Но что это такое и где мы можем встретиться с индукцией?
Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока, электрического поля или электрической поляризации при изменении магнитного поля во времени или при движении материальной среды в магнитном поле.
Спасибо! Теперь-то всё ясно! Мы уже не запутаемся и прекрасно поняли, что такое электромагнитная индукция .
Давайте разбираться в сложном для большинства читателей определении также, как мы это делали с законом ома или законами Ньютона на нашем канале.
Электромагнитная индукция│ПРОСТЫМИ СЛОВАМИ в теории и на опытах
» Возникновение электрического тока » — вроде вопрос возникать не должен. Где-то и почему-то возникает электрический ток. Что такое электрический ток мы уже знаем. Теперь мы понимаем, что иногда он может возникать из-за чего-то и наверное тут оно как-то связано с индукцией.
» Электрического поля и электрической поляризации. » — важное дополнение, но для базового понимания не требуется. Достаточно просто понять, что может возникать электрический ток. Электрическое поле — понятие связанное. Поляризация — вообще скорее как связанное явление.
«При изменении магнитного поля. » — тут нужно вспомнить, что магнитным полем называется особый вид материи, существующий вокруг магнитов будь-то постоянных или переменных. Также оно существует и вокруг проводников с током. Уместно вспомнить картинку с линиями магнитной индукции вокруг магнитика.
Линии магнитной индукции
Под изменением магнитного поля понимается изменение размера (значения) вектора магнитной индукции (В) или напряженности магнитного поля. Про напряженность магнитного поля чаще говорят применительно к вакууму, а вот про вектор магнитной индукции отметим дополнительно. Это численная силовая характеристика магнитного поля. Чем мощнее поле, тем больше этот вектор.
По сути дела вектор магнитной индукции — это величина, показывающая с какой силой (обозначаем F) действует магнитное поле на внесенный в него проводник с током (обозначено I) и определенной длиной (l). Это приведенная характеристика, которая используется для удобства и возможности описания силы магнитного поля.
Вот и формула вектора индукции подоспела
Или, соотношение силы, действующей на проводник к произведению его длины на силу тока в этом проводнике.
Вектор магнитной индукции направлен следующим образом (при этом основная сплошная линия — это силовая магнитная линия магнитного поля):
Галилео. Эксперимент. Электромагнитная индукция
Направление вектора магнитной индукции.
Так вот под изменением магнитного поля в основном определении подразумевается изменение параметров этого вектора магнитной индукции .
» . во времени. » — тут всё ясно. Вся изложенная выше канитель меняется во времени. Сейчас вектор был равен 1, а через две минуты значение стало равным 2. Вот и изменилось магнитное поле во времени.
» . при движении материальной среды в магнитном поле. » — ну тут есть отличный пример. Катались ли вы на велосипеде под линиями электропередач? А било ли вас током от движущегося велосипеда под линиями электромагнитных передач? Если да, то привет! Вы на практике познали электромагнитную индукцию.
Высоковольтные провода окружены магнитным полем или линиями магнитной индукции. Когда вы заезжаете в зону его действия, вы являетесь той самой материальной средой, которая движется в магнитном поле . На вас появляется электрический ток. Он и лупит по рукам, а иногда и по пятой точке от сиденья. Такой электрический ток называется индукционным током .
Правда есть тут одно важное уточнение — эта материальная среда должна быть замкнутым контуром, как рама велосипеда . Почему-то в определении из википедии это важнейшее обстоятельство опущено. Но Фарадей когда-то обнаружил рассматриваемое явление именно в экспериментах с замкнутым контуром. Да и в тех же электродвигателях мы имеем дело с короткозамкнутым ротором.
Поэтому, гораздо чаще в учебниках мы встречаем такое определение:
Электромагнитная индукция — это явление возникновения тока в замкнутом проводнике при прохождении через него магнитного потока, изменяющегося со временем.
Вроде всё и проще, и понятнее. Кроме новой фразы магнитный поток.
Магнитный поток — это поток вектора магнитной индукции, о котором мы говорили выше, через поверхность. Ну а упрощая эту фразу — это то, сколько раз линии магнитной индукции пронизывают некоторую площадь или даже СКОЛЬКО векторов магнитной индукции проходят через площадь.
Источник: dzen.ru
В чем заключается явление электромагнитной индукции? Где оно применяется?
Явление электромагнитной индукции было открыто английским ученым М.Фарадеем 29 августа 1831 года.
Заключается оно в том, что при любом изменении магнитного потока, пронизывающего контур замкнутого проводника ( например: если перемещать полярный магнит внутри медной рамки)
, в этом проводнике возникает электрический ток, существующий в течение всего процесса изменения магнитного потока. Сам магнитный поток — это изменение числа линий магнитной индукции, проходящих через плоскость, ограниченную проводящим контуром (рамкой).
На основе явления электромагнитной индукции были созданы мощные генераторы электрической энергии, трансформаторы, синхрофазотроны, расходомеры (счетчики), а также радиовещание и магнитотерапия.
Источник: www.bolshoyvopros.ru
Электромагнитная индукция вокруг нас: удивительная и привычная
Работа всех электрических машин основывается на явлении электромагнитной индукции. Иногда трудно себе представить, как такие машины способны работать.. Например, трансформатор – преобразует электрическую энергию одной величины в другую, при этом его обмотки не связаны друг с другом, фактически по воздуху.
Асинхронные двигателя, их принцип действия также объясняет явление электромагнитной индукции. Какой силой обладает вращающийся ротор, какие механизмы он способен приводить в действие. Напомню, ротор так же ни с чем не связан, он свободно вращается на подшипниках вокруг своей оси. Но от куда берется эта сила? Давайте копнем глубже и рассмотрим детально явление электромагнитной индукции.
Где можно применять электромагниты в медицине?
Магнитно-резонансные томографы (МРТ) также работают с помощью электромагнитов. Это специализированный медицинский метод для обследования внутренних органов человека, которые недоступны для непосредственного обследования. Наряду с основным используются дополнительные градиентные магниты.
Где применяют электромагниты? Они присутствуют во всех видах электрических устройств, включая жесткие диски, колонки, двигатели, генераторы. Электромагниты используются повсеместно и, несмотря на свою незаметность, занимают важное место в жизни современного человека.