Закон электромагнитной индукции

1.

Введение в
направление
проф. Целебровский Юрий Викторович
Консультации – понедельник, 1700-1800, II-415

2.

Закон
электромагнитной индукции

3.

Магнитный поток - Ф
Ф = 1 вебер (Вб)
R = 1 Ом
Q = 1 Кл
ΔФ=Q×R
Закон электромагнитной индукции (по Фарадею, Генри)

4.

Закон электромагнитной индукции (по Фарадею, Генри)
ΔФ=Q×R
Изменение на 1 вебер магнитного потока, пронизывающего
замкнутый проводящий контур с сопротивлением 1 Ом,
вызывает протекание через поперечное сечение этого контура
заряда в 1 кулон

5.

U=ЭДС
Закон электромагнитной индукции (по Максвеллу)
ΔФ=Q×R=I×Δτ×R
ΔФ
ΔФ
= I R;
= U ЭДС
Δτ
Δτ
dФ
ЭДС=−
dτ

6.

Закон электромагнитной индукции (по Максвеллу)
В электропроводящем контуре эта
ЭДС создаёт ток, магнитный
dФ
поток которого препятствует
ЭДС=−
изменению
возбуждающего
dτ
магнитного потока. (правило
Ленца)
Ф
I
Магнитный поток
самоиндукции

7.

Закон электромагнитной индукции
dФ
ЭДС=−
dτ
Электродвижущая сила, возникающая в контуре прямо
пропорциональна скорости изменения магнитного потока,
проходящего перпендикулярно поверхности, охваченной
этим контуром
При изменении во времени магнитного поля
в том же пространстве появляется связанное
с ним электрическое поле.
При этом электрическое напряжение вдоль любого замкнутого
контура равно ЭДС, индуцируемой в этом контуре.

8.

Ф
dФ
ЭДС=−
dτ
В=Ф/S
(dФ/dS)
Ф
dN
ЭДС=−
dτ
Электродвижущая сила, индуцируемая в контуре, равна скорости пересечения
контуром единичных линий магнитной индукции (с обратным знаком)

9.

Закон электромагнитной индукции
dФ
ЭДС=−
dτ
v2
f1
Uав=v B lав
Uав=Е lав
U
В1
F
______________________________________
*Направление вектора определяется по правилу буравчика
Е=v B

10.

Закон электромагнитной
индукции
dФ
ЭДС=−
dτ
Uав=v B lав
В

11.

Закон электромагнитной
индукции
dФ
ЭДС=−
dτ
Uав=v B lав
В

12.

Закон электромагнитной
индукции
dФ
ЭДС=−
dτ
Uав=v B lав
В

13.

Закон электромагнитной
индукции
dФ
ЭДС=−
dτ
Uав=v B lав
Ф1= 40
Ф2= 24

14.

Закон электромагнитной индукции
dФ
ЭДС=−
dτ
Электрическая работа в замкнутом контуре:
При изменении во времени магнитного поля в том же
пространстве появляется связанное
С учётомс ним электрическое поле.
получаем:
(III)
Это 3-е уравнение Максвелла
для электромагнитного поля

15.

Закон ЭМИ и трансформатор
~I
~U1
~U2
~2U2
Ф
U N

16.

Самоиндукция, катушка зажигания
Ф
U
dФ
ЭДС=−
dτ
2
к
эм
LI
2
п
эм
СU 2
2

17.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ
‘
q
q
q
q
Это 1-е уравнение Максвелла
для электромагнитного поля
q
q
B
Это 2-е уравнение Максвелла
для электромагнитного поля
Е
Вn
Это 3-е уравнение Максвелла
для электромагнитного поля

18.

ЧЕТВЁРТОЕ УРАВНЕНИЕ МАКСВЕЛЛА
I
Ток смещения
Ток проводимости
dQ/d
Плотность тока смещения
D=dQ/dS
H
(IV)
Сумма тока проводимости I и тока смещения dQ/dτ через
незамкнутую поверхность S равна циркуляции напряжённости
магнитного поля на замкнутом контуре длиной l , который является
границей поверхности S. (теорема о циркуляции магнитного поля).

19.

Система уравнений электромагнитного поля
(уравнения Максвелла)
Уравнение
Рисунок
Q
Словесная формулировка
S
зам
Sзам
Поток электрического смещения через замкнутую
поверхность S равен заряду Q, находящемуся в
объёме, окружаемом этой поверхностью (Закон
Гаусса)
Поток магнитной индукции B через замкнутую
поверхность S равен нулю (магнитные заряды не
существуют)
B
S
B
E
I
dQ/d
H
Работа по перемещению единичного заряда по
замкнутому контуру длиной l (ЭДС) равна скорости
изменения магнитного потока, пронизывающего
площадь S, ограниченную этим контуром (Закон
электромагнитной индукции)
Сумма тока проводимости I и тока смещения dQ/dτ
через незамкнутую поверхность S равна циркуляции
напряжённости магнитного поля на замкнутом
контуре длиной l , который является границей
поверхности S. (теорема о циркуляции магнитного
поля).

20.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ

21.

Фундаментальные законы электричества
Закон
электромагнитной
индукции
dФ
ЭДС=−
dτ
Закон Кулона
1 q1 q2
F=
2
4 πε 0 r
Закон Ампера
μ0 I 1 I 2 2
ΔF=
Δl
2
4π r

22.

Лекция окончена.
Прошу задавать вопросы.
Можно в письменном виде.