Ранее отмечалось, что электрический ток создает магнитное поле. Возможно и обратное явление, когда магнитное поле задает электрический ток.
Эксперименты Фарадея показали, что ток возникает в том случае, если меняется магнитное поле. Точнее говоря, ток в проводнике возникает в том случае, если меняется магнитный поток через площадку, охваченную проводником.
Эксперимент Ленца показал, что ток, возникающий в контуре, направлен вполне определенным образом, т.е. выполняется правило Ленца.
Индукционный ток направлен таким образом, чтобы своим действием препятствовать действию причины, вызвавшей этот ток. |
Правило Ленца указывает на отрицательный знак в формулировке закона электромагнитной индукции. Таким образом, закон электромагнитной индукции формулируется следующим образом:
ЭДС электромагнитной индукции определяется быстротой изменения магнитного потока через площадку, охваченную проводником, взятой с обратным знаком. |
Если есть положительный свободный заряд.
Определение: 1 Вебер – единица СИ магнитного потока, равная потоку, который при убывании до нуля через замкнутый контур с сопротивлением 1 Ом вызывает протекание заряда 1 Кл. |
Открыто в 1833 – 1835 гг.
Является частным случаем закона электромагнитной индукции.
Предположим, что ток меняется, например, увеличивается.
где L – индуктивность.
Экспериментально это явление можно показать с помощью следующей схемы, работающей на размыкание
Определение: 1 Гн – единица СИ индуктивности, равная индуктивности такого контура, в котором при равномерном убывании тока с быстротой 1 А в секунду, возникает ЭДС самоиндукции 1 В. |
Индуктивность зависит от геометрии и от свойств среды. Это магнитный аналог электроёмкости.
Ранее отмечалось, что работа источника, а следовательно, работа тока полностью переходят в тепло Джоуля – Ленца. Однако это справедливо в том случае, если ток постоянен.
Если ток меняется, то часть энергии затрачивается на создание магнитного поля.
– это работа или энергия, необходимая для создания тока I.
Эту энергию можно рассматривать, как энергию созданного магнитного поля.
- энергия и плотность энергии магнитного поля
Для сравнения напомним энергию и плотность энергии электрического поля