16. Закон электромагнитной индукции

Поток магнитной индукции (магнитный поток). Элемент произвольной поверхности можно представить как вектор D S , численно равный площади элемента поверхности D S и направленный по нормали к поверхности.

По определению потоком магнитной индукции через элемент поверхности D S называется скалярное произведение вектора магнитной индукции B на вектор D S :

(16.1)

Пользуясь наглядной картиной силовых линий поля, можно сказать, что магнитный поток равен числу силовых линий вектора магнитной индукции, проходящих под прямым углом через площадку D S .

Размерность магнитного потока: [Ф] = Тл/м 2 = Вб (вебер) .

Величина магнитного потока через какую-то поверхность может меняться со временем по двум причинам:

1. если меняется величина магнитной индукции, т. е. B = B(t) ;

2. если меняется площадь поверхности, через которую проходят силовые линии магнитного поля, т. е. S = S(t) .

Явление электромагнитной индукции . При вдвигании и выдвигании постоянного магнита в окружающем магнит контуре возникает ток.

В катушке, подключенной к гальванометру, возникает ток, если:

1. двигать другую катушку, насаженную на общий сердечник;

2. менять с помощью реостата ток во второй катушке.

Таким образом, в замкнутом проводящем контуре возникает ток при изменении по любой причине потока магнитной индукции через поверхность, натянутую на этот контур. Этот поток есть в общем случае функция времени: F = F (t) . Но сила индукционного тока пропорциональна не самому потоку, а скорости изменения магнитного потока через контур. Поскольку для возникновения тока необходима ЭДС, а сопротивление контура является заданным параметром, то сила тока пропорциональна ЭДС в цепи и закон электромагнитной индукции можно сформулировать для ЭДС, а не для силы тока: ЭДС индукции в замкнутом контуре равна взятой с обратным знаком скорости изменения потока магнитной индукции через этот контур:

(16.2)

Знак «минус» в этой формуле соответствует правилу Ленца : Магнитное поле возникающего индукционного тока всегда противодействует тому изменению магнитного потока через контур, которое вызвало этот ток.