Электромагнитная индукция

Одним из самых важных фактов является то, что электрическое и магнитное поле тесно взаимосвязаны друг с другом.

В 1821 году Майкл Фарадей в своем дневнике записал: «Превратить магнетизм в электричество». Через 10 лет эта задача была им решена. Фарадей сделал открытие, которое впоследствии легло в основу устройства генераторов всех электростанций мира, превращающих механическую энергию в энергию электрического тока.

Если электрический ток способен намагнитить кусок железа, не может ли магнит, вызвать появления электрического тока? Трудно было догадаться, что только движущийся магнит или меняющееся во времени магнитное поле может возбудить электрический ток в катушке.

Августа 1831 года было открыто явление электромагнитной индукции: явление электромагнитной индукции заключается в возникновении электрического тока в проводящем контуре, который либо покоиться в переменном во времени магнитном поле, либо движется в постоянном магнитном поле таким образом, что число линий магнитной индукции, пронизывающих контур, меняется.

В течение одного месяца Фарадей опытным путем открыл все существенные особенности явления электромагнитной индукции.

Опыты Фарадея:

1. →

Если к катушке подносить или удалять постоянный магнит, то в цепи возникает индукционный ток. При перемещении магнита свободные электроны в катушке движутся относительно магнита. Следовательно, магнитное поле магнита с силой действует на каждый движущейся заряд в катушке (Fл), происходит их разделение (создается ЭДС индукции) и возникает индукционный ток.

Рассмотрим две катушки на общем сердечнике (трансформатор):

2. 1 2

Если в первой катушке, подключенной к источнику переменного напряжения, протекает переменный ток, то во второй катушке также возникает переменный ток (лампочка горит). Обе катушки неподвижны, неподвижны и свободные электроны во второй катушке. Но на неподвижные заряды может действовать только электрическое поле. Это электрическое поле создается переменным магнитным полем первой катушки. Оно и приводит в движение свободные электроны в катушке 2, создавая индукционный ток.

Итак, в результате многочисленных экспериментов, Фарадей установил, что в замкнутом проводящем контуре возникает ток при изменении числа линий магнитной индукции, пронизывающих поверхность, ограниченную этим контуром.

Чем быстрее меняется число линий магнитной индукции, тем больше возникающий индукционный ток.