правило Ленца

Індукційний струм в котушці з металевої проволоки виникає при вдвіганіем магніту всередину котушки і при висуванні магніту з котушки, а також при зміні сили струму в другій котушці, магнітне поле якої пронизує першу котушку.







Явище виникнення електричного струму в замкнутому провідному контурі при змінах магнітного поля, що пронизує контур, називається електромагнітної індукції. Поява електричного струму в замкнутому контурі при змінах магнітного поля, що пронизує контур, свідчить про дію в контурі сторонніх сил неелектричної природи або про виникнення ЕРС індукції.

Напрямок індукційного струму в контурі залежить від того, зростає або убуває магнітний потік, що пронизує контур, а також від напрямку вектора індукції магнітного поля щодо контуру. Загальне правило, що дозволяє визначити напрямок індукційного струму в контурі, було встановлено в 1833 р Е.Х.Ленцем.

правило Ленца
Правило Ленца можна наочно показати за допомогою легкого алюмінієвого кільця (рис.11.1). Досвід показує, що при внесенні постійного магніту кільце відштовхується від нього, а при видаленні притягається до магніту. Результат дослідів не залежить від полярності магніту.

Відштовхування і притягання суцільного кільця пояснюється виникненням індукційного струму в кільці при змінах магнітного потоку через кільце і дією на індукційний струм магнітного поля. При вдвіганіем магніту в кільце індукційний струм в ньому має такий напрямок, що створене цим струмом магнітне поле протидіє зовнішнього магнітного поля, а при висуванні магніту індукційний струм в ньому має такий напрямок, що вектор індукції його магнітного поля збігається за напрямком з вектором індукції зовнішнього поля .







Правило Ленца: виникає в замкнутому контурі індукційний струм своїм магнітним полем протидіє тому зміни магнітного потоку, яким він викликаний.

Закон електромагнітної індукції: ЕРС індукції в замкнутому контурі дорівнює модулю швидкості зміни магнітного потоку через поверхню, обмежену контуром:

З урахуванням правила Ленца закон електромагнітної індукції записується в такий спосіб:

Якщо в послідовно з'єднаних контурах відбуваються однакові зміни магнітного потоку, то ЕРС індукції в них дорівнює сумі ЕРС індукції в кожному з контурів. Тому при зміні магнітного потоку в котушці, що складається з n однакових витків дроту, загальна ЕРС індукції в n разів більше ЕРС індукції в одиночному контурі:

Виникнення електричного струму в замкнутому контурі свідчить про те, що при зміні магнітного потоку, що пронизує контур, на вільні електричні заряди в контурі діють сили. Провід контуру нерухомий, нерухомими можна вважати вільні електричні заряди в ньому. На нерухомі електричні заряди може діяти тільки електричне поле. Отже, при будь-якій зміні магнітного поля в навколишньому просторі виникає електричне поле. Це електричне поле і надає руху вільні електричні заряди в контурі, створюючи індукційний електричний струм. Електричне поле, що виникає при змінах магнітного поля, називають вихровим електричним полем.

Робота сил вихрового електричного поля по переміщенню електричних зарядів і є роботою сторонніх сил, джерелом ЕРС індукції.

Вихровий електричне поле відрізняється від електростатичного тим, що воно не пов'язане з електричними зарядами, його лінії напруженості представляють собою замкнуті лінії. Робота сил вихрового електричного поля при русі електричного заряду по замкненій лінії може бути відмінна від нуля.







Схожі статті