Въпрос 34 Електромагнитна индукция
т.е. посоките на потока и полето на индукционния ток са еднакви. Знакът минус във формула (123.2) е математически израз на правилото на Ленц - общо правило за намиране на посоката на индукционния ток, получено през 1833 г.
Правило на Ленц:индукционният ток във веригата винаги има такава посока, че магнитното поле, което създава, предотвратява промяната в магнитния поток, който е причинил този индукционен ток.
Закон на Фарадейемф ξiна електромагнитната индукция във веригата е числено равна и противоположна по знак на скоростта на изменение на магнитния поток през повърхността, ограничена от тази верига. Този закон еуниверсален:e.m.f. ξiне зависи от това как се променя магнитният поток.
емф електромагнитната индукция се изразява във волтове. Наистина, като се има предвид, че единицата за магнитен поток евебер(Wb), получаваме
Когато рамката се завърти, в нея ще се появи променлива емф. индукция (виж (123.2))
Вихрови токове (токове на Фуко)
Индукционният ток възниква не само в линейни проводници, но и в масивни твърди проводници, поставени в променливо магнитно поле. Тезитоковесе оказват затворени в дебелината на проводника и затова се наричат вихрови токове.Наричат се ощетокове на Фуко- на името на първия изследовател.
Токовете на Фуко, подобно на индуктивните токове в линейните проводници, се подчиняват на правилото на Ленц: тяхното магнитно поле е насочено по такъв начин, че да противодейства на промяната в магнитния поток, който индуцира вихрови токове.Индуктивност на веригата. Самоиндукция
Електрическият ток, протичащ в затворена верига, създава около себе си магнитно поле, чиято индукция, съгласно закона на Био-Савар-Лаплас (виж (110.2)), е пропорционална на тока. Свързан сверига, следователно магнитният поток Ф е пропорционален на токаIвъв веригата:
където коефициентът на пропорционалностLсе наричаиндуктивност на веригата.
Когато силата на тока във веригата се промени, свързаният с нея магнитен поток също ще се промени; следователно във веригата ще се индуцира ЕДС. Поява на ЕДС. индукция в проводяща верига, когато силата на тока се променя в нея, се наричасамоиндукция.
От израз (126.1) се определя единицата индуктивностхенри(H): 1 H е индуктивността на такава верига, чийто магнитен поток на самоиндукция при ток от 1 A е 1 Wb:
т.е. индуктивността на соленоида зависи от броя на навивките на соленоидаN,дължината муl, площта S и магнитната проницаемост на веществото, от което е направено ядрото на соленоида.
Прилагайки към феномена на самоиндукция закона на Фарадей (виж (123.2)), получаваме, че емф. самоиндукция
Ако контурът не се деформира и магнитната проницаемост на средата не се променя (по-късно ще бъде показано, че последното условие не винаги е изпълнено), тогаваL=const и
Действие на магнитно поле върху движещ се заряд
Опитът показва, че магнитното поле действа не само върху проводници с ток (виж § 111), но и върху отделни заряди, движещи се в магнитно поле. Силата, действаща върху електрически зарядQ, движещ се в магнитно поле със скорост v, се наричасила на Лоренци се изразява с формулата
F=Q[vB], (114.1) където B е индукцията на магнитното поле, в което се движи зарядът.
Посоката на силата на Лоренц се определя с помощта направилото на лявата ръка:ако дланта на лявата ръка е позиционирана така, че да включва вектора B, а четири изпънати пръста са насочени по вектора v (заQ>0посокитеIи v са еднакви, заQ2/r,
Периодът на въртене на частицата,т.е. времетоТ,прекарано от нея за един пълен оборот,
Замествайки тук израз (115.1), получаваме
т.е. периодът на въртене на частица в еднородно магнитно поле се определя само от реципрочната стойност на специфичния заряд
(Q/m)на частицата и магнитната индукция на полето, но не зависи от неговата скорост (приv0. Съгласно (121.1) тази работа е равна на произведението от силата на токаIвъв веригата и магнитния поток, пресичан от проводникаCDA. ПроводникътCDAпресича по време на движението си потока dФ0 през повърхността е оцветена, а потокът dФ2, проникващ във веригата в нейното крайно положение.
Калкулатор
Услуга за безплатна оценка на цената на работата
- Попълнете заявление. Експертите ще изчислят цената на вашата работа
- Изчисляването на цената ще дойде по пощата и SMS
Номерът на вашето приложение
Точно сега по пощата ще бъде изпратено автоматично писмо за потвърждение с информация за приложението.