§ 32. Правіла Ленца. Закон электрамагнітнай індукцыі: Закон электрамагнітнай індукцыі

§ 32. Правіла Ленца. Закон электрамагнітнай індукцыі

Закон электрамагнітнай індукцыі. Аналізуючы вынікі доследаў Фарадэя, Максвел у 1873 г. прыйшоў да высновы, што ЭРС індукцыі ў замкнутым праводным контуры прапарцыянальная скорасці змянення магнітнага патоку праз паверхню, абмежаваную контурам, гэта значыць

$calligraphic E subscript iнд tilde fraction numerator increment straight Ф over denominator increment t end fraction.$

(32.1)

Каб забяспечыць строгую роўнасць у выразе (32.1), неабходна ўлічыць напрамак індукцыйнага току. Паводле правіла Ленца пры павелічэнні магнітнага патоку $open parentheses fraction numerator increment straight Ф over denominator increment t end fraction greater than 0 close parentheses$ ЭРС індукцыі адмоўная $open parentheses calligraphic E subscript iнд less than 0 close parentheses$ і, наадварот, пры змяншэнні магнітнага патоку $open parentheses fraction numerator increment straight Ф over denominator increment t end fraction less than 0 close parentheses$ ЭРС індукцыі дадатная $open parentheses calligraphic E subscript iнд greater than 0 close parentheses$ . Тады

$calligraphic E subscript iнд equals negative fraction numerator increment straight Ф over denominator increment t end fraction.$

(32.2)

Такім чынам, ЭРС электрамагнітнай індукцыі ў контуры роўная скорасці змянення магнітнага патоку праз паверхню, абмежаваную контурам, узятай са знакам «мінус».

Выраз (32.2) называюць законам электрамагнітнай індукцыі Фарадэя, чым падкрэсліваюць заслугі вучонага ў вывучэнні гэтай з’явы. Трэба адзначыць, што дадзены закон з’яўляецца ўніверсальным, гэта значыць ЭРС індукцыі не залежыць ад спосабу змянення магнітнага патоку.

Ведаючы ЭРС індукцыі, можна вызначыць сілу індукцыйнага току. Згодна з законам Ома для поўнага ланцуга:

$I subscript iнд equals calligraphic E subscript iнд over R comma$

дзе R — супраціўленне правадніка, з якога выраблены замкнуты праводны контур.

Ад тэорыі да практыкі

На малюнку 181 прыведзены графік залежнасці магнітнага патоку праз паверхню, абмежаваную контурам, ад часу. Вызначце ЭРС індукцыі ў моманты часу t₁ = 30 мс і t₂ = 60 мс.

1. Як фармулююць правіла Ленца?

2. Як можна растлумачыць вынікі доследаў з суцэльным алюмініевым кольцам і перамяшчэннем пастаяннага магніту?

3. Як вызначаюць напрамак індукцыйнага току?

4. Які напрамак індукцыйнага току ў суцэльным алю мі ніевым кольцы, да якога падносяць магніт (мал. 182)? Як будзе рухацца кольца? Што будзе, калі магніт паднесці да кольца з разрэзам?

5. Як фармулююць закон электрамагнітнай індукцыі?

6. Чаму ў формуле, якая з’яўляецца матэматычным выразам закона электрамагнітнай індукцыі, стаіць знак «мінус»?

Адсылка да электроннага дадатку для павышанага ўзроўню

7. Чаму пры замыканні ланцуга шпулі алюмініевае кальцо, надзетае на асяродак, які складаецца з жалезных стрыжняў, устаўленых у шпулю (мал. 182.1), падымаецца ўверх?