§ 31. Магнітны паток. З’ява электрамагнітнай індукцыі
Доследы Эрстэда і Ампера дапамаглі зразумець, што электрычныя і магнітныя палі маюць адны і тыя крыніцы — электрычныя зарады, якія рухаюцца. Гэта дазволіла выказаць меркаванне, што палі нейкім чынам звязаны адно з адным. Фарадэй быў абсалютна ўпэўнены ў адзінстве электрычных і магнітных з’яў. Неўзабаве пасля адкрыцця Эрстэда Фарадэй запісаў у дзённіку ў снежні 1821 г.: «Ператварыць магнетызм у электрычнасць». На вырашэнне гэтай фундаментальнай задачы яму спатрэбілася дзесяць гадоў. Пасля шматлікіх эксперыментаў Фарадэй зрабіў эпахальнае адкрыццё: замыкаючы і размыкаючы электрычны ланцуг адной шпулі, ён атрымаў у замкнутым ланцугу другой шпулі электрычны ток. Назіраную з’яву Фарадэй назваў электрамагнітнай індукцыяй.
Магнітны паток. Індукцыя магнітнага поля характарызуе магнітнае поле ў канкрэтным пункце прасторы. Каб ахарактарызаваць магнітнае поле ва ўсіх пунктах паверхні, абмежаванай замкнутым контурам, увялі фізічную велічыню, якую назвалі магнітным патокам (патокам індукцыі магнітнага поля).
![Мал.](http://profil.adu.by/pluginfile.php/3624/mod_book/chapter/9565/p173.jpg)
Магнітны паток праз плоскую паверхню, якая знаходзіцца ў аднародным магнітным полі, — фізічная скалярная велічыня, роўная здабытку модуля індукцыі магнітнага поля, плошчы паверхні і косінуса вугла паміж напрамкамі нармалі да гэтай паверхні і індукцыі магнітнага поля (мал. 173):
Ф = BScosα.
(31.1)
Адзінкай магнітнага патоку ў СІ з’яўляецца вебер (Вб). 1 Вб — магнітны паток аднароднага магнітнага поля індукцыяй 1 Тл праз плоскую паверхню, размешчаную перпендыкулярна індукцыі магнітнага поля, плошча якой 1 м2.
Формула (31.1) дазваляе зрабіць выснову, што магнітны паток залежыць ад узаемнай арыентацыі ліній індукцыі магнітнага поля і нармалі да плоскай паверхні. Магнітны паток максімальны, калі α = 0, гэта значыць калі паверхня перпендыкулярная лініям індукцыі магнітнага поля:
Фmax = BS.
Калі плоская паверхня паралельная лініям індукцыі (α = 90°), то магнітны паток праз яе роўны нулю.
На практыцы часта сустракаюцца сітуацыі, калі лініі індукцыі магнітнага поля перасякаюць паверхні, абмежаваныя не адным контурам, а некалькімі. Так, напрыклад, лініі індукцыі могуць перасякаць паверхні, абмежаваныя віткамі саленоіда, якія «паралельныя» адзін аднаму і маюць аднолькавую плошчу паверхні. У гэтым выпадку магнітны паток вызначаюць па формуле
Ф = NBS,
дзе N — колькасць віткоў саленоіда; S — плошча паверхні, абмежаванай кожным вітком.
Змяніць магнітны паток праз паверхню, абмежаваную контурам, можна, змяняючы: 1) індукцыю магнітнага поля, у якім знаходзіцца контур; 2) памеры гэтага контуру; 3) арыентацыю контуру ў магнітным полі.
Квадратная драцяная рамка са стараной даўжынёй а = 4 см змешчана ў аднароднае магнітнае поле, лініі індукцыі якога перпендыкулярныя плоскасці рамкі, а модуль індукцыі В = 0,5 Тл. Якім будзе змяншэнне магнітнага патоку праз паверхню, абмежаваную рамкай, пры яе павароце на вугал β = 90°?