• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Теоретичні відомості

Електричні струми створюють навколо себе магнітне поле. Існує й зворотний ефект: магнітне поле викликає появу електричних струмів. Це явище одержало назву електромагнітної індукції. Воно було відкрито Фарадеєм.

Електричний струм виникає в провіднику при його русі в магнітному полі. Збудження струму пояснюється дією сили Лоренца на електричні заряди:

, (10.1)

де – напруженість електричного поля, – індукція магнітного поля, q – елементарний заряд, який рухається в електричному полі зі швидкістю v. Ця сила відіграє роль сторонньої сили. Поле сторонніх сил створює ЕРС, яку називають в цьому випадку ЕРС індукції e_інд:

, (10.2)

де Ф_m – магнітний потік крізь поверхню, обмежену контуром, який проводить електричний струм. Формула (10.1) виражає основний закон електромагнітної індукції: ЕРС електромагнітної індукції e_інд, що виникає в замкнутому провіднику, який рухається, пропорційна швидкості збільшення магнітного потоку Ф_m, що пронизує поверхню, обмежену цим провідником. Знак мінус в формулі (10.1) відповідає закону (або правилу) Ленца: індукційний струм завжди має такий напрямок, при якому його дія (через створюваний їм магнітний потік) протилежна дії причини, яка викликає цей струм.

Сила струму I у провідному контурі, що рухається в магнітному полі, до якого приєднаний гальванічний елемент із ЕРС e, визначається формулою

, (10.3)

де R – опір контуру. Дослід показує, що e_інд не залежить від e. Формула (10.3) є закон збереження енергії: робота гальванічного елемента дорівнює сумі джоулевої теплоти та роботи сили Ампера .

Індукційні струми виникають і в нерухомих провідниках, які поміщують у змінне магнітне поле. Для збудження індукційного струму істотною є зміна магнітного потоку через контур провідника, але не спосіб, яким ця зміна досягається – рухом контуру в постійному магнітному полі або зміною магнітного поля усередині нерухомого контуру.

Відповідно до теорії Максвелла причиною виникнення індукційного струму в провіднику є те, що всяке змінне магнітне поле збуджує в навколишньому середовищі електричне поле . Індукція вектора напруженості електричного поля в будь-якому нерухомому замкнутому контурі L визначається формулою

, (10.4)

де Ф_m – магнітний потік крізь контур L, або у диференціальній формі

, (10.5)

де – індукція магнітного поля. Вираження (10.4) та (10.5) є еквівалентними (10.2) формулюваннями закону електромагнітної індукції. Таким чином, вони є фундаментальними й входять у систему рівнянь Максвелла як основні, що відбивають взаємозв’язок електричних і магнітних полів. Слід зазначити, що замкнутий контур L в (10.4) може бути проведений не тільки в провіднику, але й у діелектрику. Згідно (10.4) електромагнітна індукція може спостерігатися не тільки у вигляді появи струму в замкнутому провіднику, але й в поляризації діелектрика, в прискоренні або сповільненні руху електричних зарядів і часток, в появі електричного струму в незамкнутому провіднику й інших явищах. Індукційні струми, що виникають у масивних провідниках (наприклад, у мідній пластинці), називають вихровими струмами або струмами Фуко. Вихрові струми утворюють замкнуті ланцюги в товщі провідника. Вони приводять до втрати енергії у вигляді теплоти. Цей ефект використовується в індукційних печах.

Теплову дію струмів Фуко використовують для плавлення металів, нагрівання і поверхневого гартування стальних виробів, а гальмівну – в конструкціях магнітних демпферів – заспокоювачів рухомих стрілок у гальванометрах, сейсмографах та інших приладах.

Читайте також:

1. II.ТЕОРЕТИЧНІ ПИТАННЯ КУРСОВОЇ РОБОТИ
2. IX. Відомості про військовий облік
3. IX. Відомості про військовий облік
4. Q Конституція України від 28 червня 1996 р. // Відомості Верховної Ради України – 1996 - № 30 – Ст. 141
5. V Практично всі психічні процеси роблять свій внесок в специфіку організації свідомості та самосвідомості.
6. Активне управління інвестиційним портфелем - теоретичні основи.
7. Білковий обмін: загальні відомості
8. Біографічні відомості
9. Боротьба з проявами національної самосвідомості
10. Вальниці ковзання. Загальні відомості
11. Види правосвідомості
12. Виникнення і розвиток свідомості у людини.

Переглядів: 486