Главная >> Физика 11 кл. Мякишев

Глава 2. Электромагнитная индукция

ЭДС индукции в движущихся проводниках

ЭДС индукции можно вычислить также и с помощью закона электромагнитной индукции (см. формулу (2.4)). Действительно, магнитный поток через контур MNCD равен:

Ф = BS cos (90° - α) = BS sin α,

где угол (90° - α) есть угол между вектором и нормалью к поверхности контура (рис. 2.11, вид сбоку), a S — площадь, ограниченная контуром MNCD. Если считать, что в начальный момент времени (t = 0) проводник MN находится на расстоянии NC от проводника CD (см. рис. 2.10), то при перемещении проводника площадь S изменяется со временем следующим образом:

S = l (NC - υ t).

За время Δt площадь контура меняется на ΔS = -lυ Δt. Знак «-» указывает на то, что она уменьшается. Изменение магнитного потока за это время равно:

Если весь контур MNCD движется в однородном магнитном поле, сохраняя свою ориентацию по отношению к вектору , то ЭДС индукции в контуре будет равна нулю, так как поток Ф через поверхность, ограниченную контуром, не меняется. Объяснить это можно так. При движении контура в проводниках MN и CD возникают силы (см. формулу (2.5)), действующие на электроны в направлениях от N к М и от С к D. Суммарная работа этих сил при обходе контура по часовой стрелке или против нее равна нулю.

ЭДС индукции возникает также при повороте рамки в магнитном поле, т. е. при изменении со временем угла ос (см. § 31).

ЭДС индукции в проводниках, движущихся в постоянном магнитном поле, возникает за счет действия на заряды проводника силы Лоренца.

Вопросы к параграфу

1. Чему равна сила Лоренца и как она направлена?

2. От чего зависит ЭДС индукции, возникающая в проводнике, который движется в переменном во времени магнитном поле?

<<< К началу