6: Електромагнітна індукція

Last updated

Oct 26, 2022
Save as PDF
- 5.9: Проблеми
- 6.1: Закон індукції Фарадея

Markus Zahn
Massachusetts Institute of Technology via MIT OpenCourseWare

$\newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} }$

$\newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\id}{\mathrm{id}}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

$\newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}$

$\newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}$

$\newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}$

$\newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}$

$\newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}$

$\newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}$

$\newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}$

$\newcommand{\Span}{\mathrm{span}}$

У нашій розробці до цих пір ми виявили, що електричне та магнітне поля повинні бути від'єднані. Чистий заряд генерує електричне поле, тоді як струм є джерелом магнітного поля. У 1831 році Майкл Фарадей експериментально виявив, що змінний в часі магнітний потік через провідну петлю також генерує напругу і, отже, електричне поле, доводячи, що електричне та магнітне поля пов'язані між собою.

6.1: Закон індукції Фарадея
Оригінальні експерименти Фарадея складалися з провідної петлі, через яку він міг накласти постійний струм через перемикач. Ще одна короткозамкнута петля без джерела була поруч, як показано на малюнку 6-1.
6.2: Закон Фарадея про переміщення засобів масової інформації
Різні сплави заліза, що мають дуже високі значення відносної проникності, зазвичай використовуються в реле та машинами для обмеження магнітного потоку, щоб здебільшого лежати всередині проникного матеріалу.
6.3: Енергія, що зберігається в магнітному полі
Якщо точковий заряд q рухається зі швидкістю v через область з електричним полем E і магнітним полем B, він відчуває комбіновану силу Кулона-Лоренца
6.4: Енергетичний метод для сил
Якщо відомий розподіл струму, магнітне поле можна безпосередньо знайти за законами Біот-Саварта або Ампера. Однак, коли магнітне поле змінюється з часом, генерується електричне поле в межах омічного провідника індукує подальші струми, які також сприяють магнітному полю.
6.5: Енергія, що зберігається в магнітному полі
Диференціальний обсяг роботи, необхідний для подолання електричних і магнітних сил на заряді q, що рухається на додаткову відстань ds при швидкості v дорівнює
6.6: Енергетичний метод для сил
У розділі 6-5-1 ми розрахували енергію, накопичену в струмоведучому контурі двома методами. Спочатку ми розрахували вхідну електричну енергію в петлю без механічної роботи.
6.7: Проблеми

Мініатюра: Анімація, що показує роботу щіткового електродвигуна постійного струму. (CC BY-SA 3.0; Аномальний через Вікіпедію)