Магнітне поле

Постійні магніти. Взаємодія магнітів.

Магнітне поле

""

Електромагнітна індукція — явище створення в просторі вихрового електричного поля змінним магнітним полем.

Явище електромагнітної індукції відкрив у 1831 році Майкл Фарадей. До того було відомо, що електричний струм у провіднику створює магнітне поле. Однак оберненого явища не спостерігалося. Постійне магнітне поле не створює електричного струму. Фарадей встановив, що струм виникає при зміні магнітного поля. Якщо підносити й віддаляти до рамки з провідного матеріалу постійний магніт, то стрілка підключеного до рамки вольтметра відхилятиметься, детектуючи електричний струм. Ще краще це явище проявляється, якщо вставляти (виймати) магнітне осердя в котушку з намотаним провідником.

Виникнення індукційного струму завжди пов'язане із зміною магнітного потоку через контур провідника. Ці зміни можуть відбуватися з різних причин, зокрема через:

• переміщення постійного магніту відносно нерухомого провідника;

• переміщення контуру відносно нерухомого магніту;

• замикання та розмикання струму в обмотці нерухомого електромагніту, розміщеного поблизу провідника;

•  відносне переміщення контуру і електромагніту;

• зміну індукції магнітного поля електромагніту (виймання осердя при стало-му струмі в обмотці або зміну струму реостатом);

• зміну комутатором напрямку струму в обмотці електромагніту;

• постійний рух контуру в неоднорідному магнітному полі

• обертальний рух контуру в однорідному магнітному полі.

Отже, індукційний струм у замкненому контурі виникає тільки тоді, коли змінюється магнітний потік, який проходить через площу, охоплену контуром.

Загальне правило, за допомогою якого можна визначити напрямок індукційного струму в замкненому провіднику, сформулював Е.Х. Ленц:

• індукційний струм у замкненому провіднику завжди має такий напрямок, що створений цим струмом власний магнітний потік протидіє тим змінам зовнішнього магнітного потоку, які збуджують індукційний струм.

Використовуючи закон Ленца для визначення напряму індукційного струму, треба:

1. знайти причину, яка створює індукційний струм;
2. вважати, що індукційний струм протидіє цій причині, знайти напрямок його магнітного поля;
3. визначити напрямок індукційного струму за напрямком його магнітного поля.

   

Із закону Ленца можна встановити, що енергія індукційного струму у провіднику утворюється за рахунок тієї енергії, яка витрачається на подолання протидії магнітного поля індукційного струму.

Завдяки явищу електромагнітної індукції можна перетворити механічну енергію в електричну, а також передавати електричну енергію з одного кола в інше.