2 puslapis
Nagrinėjamoje grandinėje indukcinis EMF sukelia indukcinės srovės atsiradimą.
| Kai strypas juda bc ir dėl to kontūro abd plotas, esantis magnetiniame lauke B, keičiasi kontūre. |
Lenzo išvada gali būti taikoma ne tik indukcijos srovės atsiradimo judančiuose laiduose atveju, bet ir stacionariems laidininkams: indukcinė srovė turi tokią kryptį, kad jos sukuriamas magnetinis laukas neleidžia keisti magnetinio srauto. skverbiasi į grandinę. Tokia apibendrinta formuluotė paprastai vadinama Lenco dėsniu.
Šiuo atveju turime procesą, panašų į indukcijos srovių atsiradimo metalo masėse procesą.
Palyginus visus aprašytus eksperimentus, galime suformuluoti indukcijos srovės atsiradimo sąlygas bendra forma.
Dabar apsvarstykime keletą papildomos patirties, kuri leis bendriau suformuluoti indukcijos srovės atsiradimo sąlygas.
Tyrinėdami elektromagnetinę indukciją, pamatėme, kad nagrinėjant šį reiškinį tam tikroje inercinėje atskaitos sistemoje, galimos dvi skirtingos indukcijos srovės atsiradimo priežastys. Laboratorinėje atskaitos sistemoje EML priežastis yra sūkurinio elektrinio lauko atsiradimas arba Lorenco jėgos poveikis tiems, kurie juda kartu su laidininku. elektros krūviai iš šono magnetinis laukas.
Apsvarstykite elektromagnetinės indukcijos atvejį, kai vielos kilpa, kurioje indukuojama srovė, nejuda, o magnetinio srauto pokyčiai atsiranda dėl magnetinio lauko pokyčių. Indukcinės srovės atsiradimas rodo, kad magnetinio lauko pokyčiai sukelia išorinių jėgų atsiradimą grandinėje, veikiančių srovės nešiklius. Šios pašalinės jėgos nėra susijusios nei su cheminiais, nei su terminiais procesais vieloje; jos taip pat negali būti magnetinės jėgos, nes tokios jėgos neveikia krūvių. Belieka daryti išvadą, kad indukuota srovė atsiranda dėl elektros lauko, atsirandančio laide.
Šiuo metu srovė praeina per elektromagneto apviją, smogikas pritraukiamas prie šerdies, o pertraukimo momentu jį atitraukia spyruoklės, todėl atsiranda svyruojantys judesiai. Elektromagnetinių vibratorių trūkumas yra stiprių indukcinių srovių atsiradimas, kurios tinklui suteikia papildomos apkrovos.
Bendras dalykas tarp magneto ir laidininko su nuolatine srove yra tai, kad magnetas ir laidininkas sukuria aplink juos magnetinį lauką. Todėl galima teigti, kad indukcinės srovės atsiradimas eksperimentuose su magnetu ir nuolatine srove yra susijęs su magnetinio lauko buvimu ir santykiniu laidininko bei lauko judėjimu. Eksperimente su laidininku, kuriuo teka kintamoji srovė, yra tik srovės magnetinis laukas, tačiau šis laukas yra kintamas. Srovės atsiradimas reiškia elektrinio lauko atsiradimą. Todėl eksperimentas su kintamąja srove aiškiai parodo, kad kintamąjį magnetinį lauką supa elektrinis laukas.
Todėl nebuvo aišku, kas yra indukcijos srovės priežastis: srovės 1 arba jos magnetinio lauko pokytis toje erdvės dalyje, kurioje yra antrasis laidininkas. Atsakymą į šį klausimą Faradėjus gavo toliau pateiktų eksperimentų pagalba. Ritė K2 uždaryta prie galvanometro. Kai ritė AT pašalinama iš K2, taip pat atsiranda srovė / 2, tačiau jos kryptis yra priešinga. Panašus vaizdas stebimas, kai ritė K2 tolsta arba artėja prie fiksuotos ritės K. Galiausiai srovės / 2 nėra, kai abipusis ritių išdėstymas nesikeičia.
Todėl nebuvo aišku, kas yra indukcijos srovės priežastis: srovės It ar jos magnetinio lauko pokytis toje erdvės dalyje, kurioje yra antrasis laidininkas. Atsakymą į šį klausimą Faradėjus gavo toliau pateiktų eksperimentų pagalba. Ritė / C2 uždaryta prie galvanometro. Jei ritė / Ci priartinama prie / (2), pastarojoje atsiranda indukcijos srovė / 2, kurios kryptis parodyta 19.2 pav.. Ritę / Ci nutolus nuo / (2, srovė / 2 taip pat pasitaiko, bet turi priešingą kryptį.Panašus vaizdas stebimas pašalinus arba priartinus ritę / C 2 prie fiksuotos ritės Kr. Galiausiai srovės / 2 nėra, kai abipusis ritių išdėstymas nesikeičia.
Indukcinės srovės atsiradimas uždaroje grandinėje, kai pasikeičia į šią grandinę prasiskverbiantis magnetinis srautas, rodo tam tikros elektrovaros jėgos, vadinamos indukcine EMF, atsiradimą. Patirtis rodo, kad indukcinis EML nepriklauso nuo medžiagos, iš kurios pagamintas laidininkas, ypač nuo jo atsparumo.
Priežastis sukeliantis išvaizdą indukuota srovė antrinėje ritėje atidarius pirminės ritės grandinę (žr. 26.5 pav.), yra pirminės ritės lauko išnykimas. Trikdant šį išnykimą, antrinėje ritėje indukuota srovė turi sukurti magnetinį lauką ta pačia kryptimi, kaip ir pirminės ritės laukas.
Ar galima tikėtis indukcijos srovės judant magnetui (žr. 31.5 pav.), jei rėmas laikomas vietoje.
Šie eksperimentai rodo, kad indukcinės srovės atsiradimo priežastis yra magnetinio lauko pasikeitimas. Nesvarbu, kaip sukuriamas šis pakeitimas.
Šie eksperimentai rodo, kad indukcinės srovės atsiradimo priežastis yra magnetinio lauko pasikeitimas.
Laidžioje grandinėje dėl indukcijos EMF atsiranda indukcijos srovė. Minuso ženklas atitinka Lenco taisyklę: indukcinės srovės kryptis yra tokia, kad jos sukuriamas magnetinis laukas neleidžia keisti magnetinio srauto, sukeliančio indukcijos srovę.
Visuose aukščiau aprašytuose eksperimentuose galvanometro adatos atmetimas, rodantis indukcinės srovės atsiradimą, yra tuo didesnis, tuo greičiau pasikeičia magnetinis laukas.
Pirmoje eksperimentų serijoje keičiamas tik magnetinis laukas ir tuo pačiu stebima indukcinių srovių atsiradimas. Pavyzdžiui, reostato pagalba pakeičiama srovė solenoide ir stebima indukcinės srovės atsiradimas rėmelyje su galvanometru, įdėtu solenoido viduje.
Pastebėsiu tik tai, kad kartu su energijos tvermės dėsniu naudojamas eksperimentinis indukcinės srovės atsiradimo faktas. Kitaip tariant, norėdamas atrasti Lenco taisyklę, fizikas teorinis turi žinoti energijos tvermės dėsnį ir dėsnį. Norėdami pataisyti medžiagą, apsvarstykite problemą: rėmas, kurio plotas S, sukasi tolygiai su kampinis greitis w vienodame magnetiniame lauke su indukcija B. Kaip kinta indukcijos EML laikui bėgant. Kokiose kadro padėtyse indukcinė emf pereina į nulį. Kokiose pozicijose jis yra maksimalus?
Pastebėsiu tik tai, kad kartu su energijos tvermės dėsniu naudojamas eksperimentinis indukcinės srovės atsiradimo faktas.
Elektrodinamikoje norint išlaikyti srovių pastovumą, reikia išleisti išorines jėgas, o srovių pokytis yra susijęs su indukuotų srovių atsiradimu, kurias būtina kompensuoti papildomas darbas išorės jėgos.
Šis sukimasis savo ruožtu sukels magnetinės indukcijos srauto per rėmą pokytį ir dėl to atsiras indukcijos srovė Ilf, kurios kryptis pagal Lenco taisyklę bus tokia, kad magnetinės jėgos bus pradėti sulėtinti A kadrą.
