18 Электромагнитная индукция. Индукция токов в движущихся проводниках. Закон электромагнитной индукции. Правило Ленца

Электромагнитная индукция — заключается в возникновении электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении во времени магнитного потока, пронизывающего контур. Магнитным потоком Φ через площадь S контура называют величину.

Φ = B · S · cos α, где B – модуль вектора магнитной индукции, α – угол между вектором и нормалью к плоскости контура Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея (в СИ):

где

 — электродвижущая сила, действующая вдоль произвольно выбранного контура,

 — магнитный поток через поверхность, натянутую на этот контур.

Знак «минус» в формуле отражает правило Ленца, названное так по имени русского физика Э. Х. Ленца:

Индукционный ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре, имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван данный ток.

Для катушки, находящейся в переменном магнитном поле, закон Фарадея можно записать следующим образом:

где E — электродвижущая сила,

N — число витков,

Фв— магнитный поток через один виток,

 ψ— потокосцепление катушки.

Закон электромагнитной индукции - ЭДС индукции в замкнутом контуре равна по модулю скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром.

20 Переменные ток. Свободные и вынужденные колебания в контуре. Закон Ома для цепи переменного тока. Импеданс. Работа и мощность переменного тока.

Переменные ток.- электрический ток, который периодически изменяется по модулю и направлению

Колебания, движения (изменения состояния), обладающие той или иной степенью повторяемости. когда система приходит в К. под действием К., подводимых извне, говорят не о возникновении К., а о воздействии К. на систему и о преобразовании их системой. В пассивных (не содержащих источников энергии) системах такое воздействие вызывает вынужденные колебания. Существует 3 основных типа К. в системах, являющихся источниками К. 1) Свободные (или собственные) К., происходящие, когда система предоставлена самой себе после нарушения равновесия вмешательством извне, например К. пружинного маятника и К. тока в электрическом контуре

Эти соотношения во виду напоминают закон Ома для участка цепи постоянного тока, но только теперь в них входят не значения постоянных токов и напряжений на участке цепи, а амплитудные значения переменных токов и напряжений. Соотношения (*) выражают закон Ома для участка цепи переменного тока, содержащего один из элементов R, L и C. Физические величины R, и ωL называются активным сопротивлением резистора, емкостным сопротивлением конденсатора и индуктивным сопротивлением катушки.

Импеданс-комплексное сопротивление, возникающее при колебаниях акустических систем.

Мощность переменного тока - наибольшая активная мощность цепи переменного тока, которую может передать участок цепи. Численно полная мощность цепи переменного тока равна геометрической сумме активной и реактивной мощностей. В СИ полная мощность цепи переменного тока измеряется в вольт-амперах. Работа электрического тока показывает, какая работа была совершена электрическим полем при перемещении зарядов по проводнику.

Зная две формулы: I = q/t ..... и ..... U = A/q можно вывести формулу для расчета работы электрического тока: Работа электрического тока равна произведению силы тока на напряжение и на время протекания тока в цепи. Единица измерения работы электрического тока в системе СИ: [ A ] = 1 Дж = 1A. B . c