Закон электромагнитной индукции

Раскрывает физическую природу происхождения электродвижущих сил. В самом общем виде формулируется следующим образом. В проводнике возникает ЭДС при любом изменении магнитного поля вокруг него.

Учитывая принцип относительности, существуют следующие способы индуцирования ЭДС:

− магнитное поле неизменно, но проводник перемещается в нем (Закон Фарадея-Ленца):

,

здесь v - скорость перемещения проводника длиной l, движущемся в магнитном поле с индукцией В;

a - угол между вектором скорости и вектором магнитной индукции;

эта формулировка закона лежит в основе работы электрических генераторов;

- проводник неподвижен, но меняется магнитное поле вокруг него (ЭДС самоиндукции е):

,

где - число витков в обмотке (если проводник выполнен в виде обмотки);

dФ/dt - скорость изменения магнитного потока Ф.

Этот принцип лежит в основе работы трансформаторов.

При протекании тока по проводнику вокруг него возникает магнитное поле. При изменении тока в проводнике одновременно изменяется магнитное поле вокруг него. Следовательно, проводник оказывается в переменном поле и в нем, согласно закону электромагнитной индукции, будет индуцироваться ЭДС. Эта ЭДС носит название ЭДС самоиндукции, поскольку она возникает в следствие изменения тока в самом проводнике. Ее значение:

,

где L - индуктивность проводника; di/dt - скорость изменения тока в проводнике.

Знак минус означает, что индуцированная ЭДС имеет такое направление, при котором созданный ею ток противодействует причине, вызвавшей возникновение ЭДС. Это правило носит название правила Ленца или принципа электромагнитной инерции.