43. Явление электромагнитной индукции. Контур движется в постоянном магнитном поле. Контур покоится в переменном магнитном поле.

Известно, что электрический ток действует на магнит, что магнитное поле действует на проводник с током. В 1831 г. английский ученый Майкл Фарадей сделал эпохальное открытие - он открыл явление электромагнитной индукции. Это явление состоит в том, что в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего поверхность, опирающуюся на этот контур, возникает электрический ток (индукционный ток).

Сам по себе электрический ток возникнуть не может, следовательно, в описанной ситуации в контуре возникает электродвижущая сила (Э.Д.С.) индукции. В результате многочисленных опытов М.Фарадей установил, что Э.Д.С. индукции пропорциональна скорости изменения магнитного потока, пронизывающего поверхность, натянутую на контур. Выбором подходящей системы единиц можно обеспечить не только пропорциональность, но и строгое равенство упомянутых величин:

где S - поверхность, натянутая на контур. Примечательно, что изменение величины Ф за счет изменения во времени индукции магнитного поля B, или за счет изменения взаимной ориентации векторов B и нормали n или за счет изменения площади поверхности S приводит к одинаковым результатам.

Смысл закона электромагнитной индукции Фарадея (5.22) состоит в том, что переменное во времени магнитное поле порождает электрическое поле , но это означает, что они связаны друг с другом внутренним образом, а не только посредством внешних проявлений.

Контур движется в постоянном магнитном поле

П ерераспределившиеся заряды создадут электрическое поле, которое возбудит ток и в остальных участках контура.

играет роль сторонней силы, поэтому

- напряженность поля сторонних сил.

По определению ,

для нашего случая

«-» появится в результате выбора положительной

нормали n .

u*l - это приращение площади контура в единицу

времени – ds/dt

Следовательно

Контур покоится в переменном магнитном поле

Возникновение индукционного тока в неподвижном контуре говорит о том, что переменное магнитное поле вызывает в контуре появления сторонних сил, которые не могут быть магнитными силами, т.к. привести в движение покоящиеся заряды магнитные силы не могут.

Индукционный ток обусловлен возникающим в контуре электрическим полем E которое не может быть электростатическим.

• Максвелл предположил, что изменяющееся во времени магнитное поле приводит к появлению в пространстве электрического поля независимо от наличия проводящего контура.

Контур лишь позволяет обнаружить существование этого поля.

• Закон электромагнитной индукции является одним из уравнений Максвелла. Получим уравнение