October 24 2018 06:44:54
School Nogma
Навигация
 
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
 
Механизм возникновения ЭДС
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ

Механизм возникновения э.д.с. индукции можно пояснить на простом примере. Пусть изменение магнитного потока, пронизывающего контур, проис-ходит за счет изменения площади контура вследствие движения одного из проводников, составляющих контур. Пусть, например, контур образован п-образным проводником 1 и скользящей перемычкой 2 (рис. 3.12), и пусть линии индукции магнитного поля В перпендикулярны плоскости контура и направлены от нас (показаны крестиками).


img096

Рис. 3.12


При скольжении перемычки вниз площадь контура S будет возрастать, что приведет к возрастанию магнитного потока, равного ВS. При этом, со-гласно закону Фарадея должна возникнуть э.д.с. индукции. Непосредственной физической причиной возникновения индукционного тока в контуре в данном случае является сила Лоренца. Действительно, при движении перемычки вниз со скоростью v, с той же скоростью будут перемещаться находящиеся в ней электроны. Сила Лоренца, действующая на каждый электрон, будет равна evB (где е - заряд электрона) и направлена влево. Формально эту силу можно рассматривать как проявление поля сторонних сил, имеющего напряженность Ес. Из формулы (2.22) вытекает, что   Ес = vB. Электродвижущая сила индукции Еi, создаваемая полем Ес во всей движущейся перемычке длиной l будет согласно (2.24) равна

                    Еi = òЕсldl = Есl = vBl  .                        (3.25)

Скорость v движения перемычки представим как производную dx/dt. Тогда

                    Еi = Вimg097= Вimg098                             (3.26)

В (3.26) учтено, что произведение ldx представляет со-бой приращение dS площади контура.  В свою очередь произведение BdS равно приращению dФ магнитного потока. В итоге мы получаем, что э.д.с. индукции равна производной dФ/dt от магнитного потока

                         Еi = dФ/dt,                             (3.27)

то есть мы пришли к закону Фарадея. В проведенных рассуждениях мы для простоты оперировали модулями векторов Ес ,  v  и  В, поэтому ве-личину э.д.с. индукции в формуле (3.27)  определили также лишь по модулю.

Рассмотренное объяснение механизма возникновения э.д.с. индукции относится к случаю, когда изменение магнитного потока происходит за счет подвижных проводников. Но магнитный поток может меняться также и путем изменения величины В при неизменной геометрии контура. Тогда сила Лоренца не возникает, а ин-дукционный ток возбуждается в этом случае вихревым электрическим полем, порождае-мым меняющимся во времени магнитным полем. Этот более общий случай возникновения э.д.с. индукции будет рассмотрен в следующем разделе (тема 4).

Комментарии
#1 | univezon April 20 2018 16:58:27
ЭДС индукции возникает или в неподвижном проводнике, расположенном в магнитном поле, которое изменяется со временем, или в проводнике, который движется в постоянном магнитном поле.
Природа возникновения ЭДС в этих случаях разная.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.03 секунд 5,410,995 уникальных посетителей