Явление электромагнитной индукции. Правило Ленца

1.

§ 25 Явление электромагнитной
индукции. Правило Ленца
Глава 3
Электричество и магнетизм

2.

Явление электромагнитной индукции состоит в
возникновении ЭДС в замкнутом контуре при
изменении магнитного потока сквозь поверхность,
ограниченную контуром.
Под действием ЭДС в контуре возникает ток,
называемый индукционным, а ЭДС – ЭДС индукции.

3.

Поток вектора магнитной индукции
dФ BdS

4.

ЭДС индукции в замкнутом контуре пропорциональна
скорости изменения потока индукции магнитного
поля
Ф
i ~
t

5.

Закон
электромагнитной
дифференциальной форме
индукции
в
d
i
dt
Знак «минус» отражает тот факт, что индукционный
ток имеет такое направление, что созданное им
магнитное поле препятствует изменению магнитного
потока, вызывающего данный индукционный ток
(правило Ленца (Генрих Фридрих Эмиль Ленц)).

6.

Согласно правилу Ленца система стремится противодействовать
изменению её состояния.
2)
1)
3)
Поле направлено вверх (1). Когда поле усиливается (2), поток
растет, в контуре возникает ток, поле которого препятствует
возрастанию потока. В том случае, когда поле уменьшается
(3), поток снижается, в контуре возникает ток, поле которого
препятствует уменьшению потока.

7. Правило Ленца: индукционный ток имеет такое направление, что его магнитное поле препятствует изменению потока внешнего

магнитного поля, вызывающего
данный индукционный ток.

8.

Рассмотрим контур с подвижной
находящийся в магнитном поле.
перемычкой,

9.

На заряды перемычки действует сила Лоренца
Fл q B
Действию силы Лоренца соответствует поле сторонних
сил, направленное противоположно силе, и равное
Fл
E
B
q
*

10.

Циркуляция напряженности поля сторонних сил равна
ЭДС индукции поля сторонних сил
*
E dl Bl
l
i Bl
dx
i Bl BdS
dt
d
i
dt

11. Максвелл предположил, что изменяющееся во времени магнитное поле приводит к появлению в пространстве вихревого электрического

поля независимо от наличия
контура.
dФ
Edl dt
l
BdS
S
d
dt
S
dB
dS
dt

12.

B
Edl t dS
l
S
B
rotE
t
Переменное
магнитное
Закон
электромагнитной
индукции в интегральной и
дифференциальной форме.
поле
порождает
электрическое поле по правилу левого винта.
вихревое

13.

i
rotE E
x
Ex
Оператор набла:
i
j
k
x
y
z
j
y
Ey
k
z
Ez

14.

Закон
электромагнитной
дифференциальной
форме
индукции
может
переписан в виде:
i
j
x
Ex
y
Ey
k
B
z
t
Ez
в
быть