Moszkvai Állami Nyomdai Egyetem. Vortex elektromos mező. Lenz szabálya. Önindukció. Induktivitás Vortex elektromos tér önindukciós jelenség

Lenz uralma (1883)a mágneses fluxus változásakor zárt hurokban gerjesztett indukciós áram mindig úgy van irányítva, hogy az általa létrehozott mágneses tér megakadályozza az indukált áramot okozó mágneses fluxus változását.

Lenz tapasztalata

Az élmény leírása:a zárt gyűrűt a mágnes taszítja, ha a gyűrűbe tolja, és vonzza, ha a mágnest kihúzzák.

A gyűrű mozgása annak köszönhető indukciós áram mágneses tere.

Lenz-szabály alkalmazása

Példa Mágnes jobbra mozog (beköltözik az áramkörbe)

1. Határozza meg a külső térvonalak irányát!B.

2. Határozza meg, hogy a mágneses fluxus növekszik vagy csökken

áramkör.

3. Határozza meg az indukciós mágneses tér irányát!B én

Ha a mágneses fluxus növekszik,B én ellen irányulB, kompenzálva ezt a növekedést. Ha a mágneses fluxus csökken,B én ugyanabban az irányban, mintB, kompenzálva ezt a csökkenést.

    A gimlet szabály segítségével határozza meg az indukciós áram irányát.

Vortex elektromos mező

Az indukált emf megjelenésének oka zárt hurokban, amikor a mágneses fluxus megváltozik megjelenéseörvény elektromos tér a tér bármely részén, ahol váltakozó mágneses tér van. – Maxwell hipotézise. Vortex mezővonalak zárva.

Soroljuk fel az általunk ismert mezők tulajdonságait

1. Elektrosztatikus, mindenhol előfordul, ahol van áram. díjak. Az erővonalak a töltéseknél kezdődnek és végződnek. Potenciális, i.e. zárt hurkú munka nulla. feszültség, potenciál.

2. Aktuális mező – mágneses, örvénylő, zárt hurok mentén végzett munka nem nulla. Az áram a csökkenő potenciál irányába folyik. A mező csak mozgó töltésekre hat.

3. Vortex elektromos tér. Bármilyen díjjal működik. A zárt hurokban végzett munka egyenlő az indukált emf-vel. Az indukált emf-et Faraday törvénye határozza meg.

    1. Önindukció. Induktivitás

Az önindukció fontos speciális eset

elektromágneses indukció váltáskor

indukált emf-t okozó mágneses fluxus,

létrehozva áram magában az áramkörben.

Bármely áramkörben, amelyen áram folyik,

felmerül egy mágneses mező. A mező mezővonalai

átjárja az egész környező teret, beleértve magának a kontúrnak a területének metszését is.

A mágneses fluxust, amelyet ebben az áramkörben az áram okoz, ún saját mágneses fluxus.

Mivel a mágneses fluxus arányos mágneses tér indukció, saját mágneses fluxusa arányos az áramkörben lévő áramerősséggel

Ezért bevezethetünk arányossági együtthatót

Arányossági tényezőLaz áramkörben lévő önmágneses fluxus és a benne lévő áramerősség között az áramkör induktivitásának nevezzük.

A vezető induktivitása attól függ a vezető mérete, alakja, a közeg mágneses tulajdonságai.

Az induktivitás mértékegységét ún Henrik


Ha a mágneses térben mozgó vezetőben az indukált áram vagy potenciálkülönbség fellépése a Lorentz-erő hatásával magyarázható, ami a töltések mozgásához vezet. Hogyan magyarázható az elektromos áram előfordulása változó mágneses térben elhelyezkedő álló vezetőben? Elektromos tér jelenléte!!! Milyen terep ez?


A mágneses tér bármilyen változása induktív elektromos teret hoz létre a környező térben (függetlenül attól, hogy van-e vagy nincs zárt áramkör, és ha a vezető nyitott, akkor potenciálkülönbség keletkezik a végein; ha a vezető zárva van, akkor indukciós áram figyelhető meg benne).


Elektromos tér elektrosztatikus tér 1. álló elektromos töltések által létrehozott 2. térvonalak nyitottak - - potenciáltér 3. a tér forrásai elektromos töltések 4. a térerők munkája a próbatöltés zárt úton történő mozgatására egyenlő 0 . indukciós elektromos tér (örvény elektromos tér) 1. a mágneses tér változása okozza 2. az erővonalak zártak - - örvénytér 3. a térforrások nem határozhatók meg 4. a térerők munkája egy próbatöltés mozgatására egy zárt út egyenlő az indukált emf-vel





Az induktivitás (vagy önindukciós együttható) a zárt áramkörben folyó elektromos áram és az ezen áram által a felületen áthaladó mágneses fluxus közötti arányossági együttható: Ф = LI, Ф mágneses fluxus, I áram az áramkörben, L induktivitás. Az induktivitás az öninduktív emf-et fejezi ki az áramkörben, amely akkor lép fel, amikor az áramerősség megváltozik benne: ξ сi=-L ΔI/ Δt. Ebből a képletből az következik, hogy az induktivitás numerikusan egyenlő az öninduktív emf-vel, amely akkor lép fel az áramkörben, ha az áram 1 s alatt 1 A-rel változik. Induktivitás

A mágneses tér megváltozásakor keletkező elektromos tér teljesen más szerkezetű, mint az elektrosztatikus. Nem kapcsolódik közvetlenül az elektromos töltésekhez, és feszültségei nem kezdődhetnek és nem érhetnek véget rajtuk. Egyáltalán nem kezdődnek és nem érnek véget sehol, hanem zárt vonalak, hasonlóan a mágneses tér indukciós vonalaihoz. Ez az úgynevezett örvény elektromos mező. Felmerülhet a kérdés: valójában miért nevezik ezt a mezőt elektromosnak? Hiszen más eredete és más konfigurációja van, mint a statikus elektromos mezőnek. A válasz egyszerű: az örvénymező hat a töltésre q akárcsak az elektrosztatikus, és ezt tartottuk és tartjuk a mező fő tulajdonságának. A töltésre ható erő továbbra is egyenlő F= qE, Ahol E- az örvénymező intenzitása.

Ha a mágneses fluxust egy hosszú, keskeny, r 0 sugarú hengeres csőben koncentrált egyenletes mágneses tér hozza létre (5.8. ábra), akkor szimmetria-megfontolások alapján nyilvánvaló, hogy az elektromos térerősség vonalai a B vonalra merőleges síkban fekszenek és körökben. Lenz szabályának megfelelően, ahogy a mágneses tér növekszik

Az E feszültségű indukciós vonalak bal oldali csavart alkotnak a B mágneses indukció irányával.

A statikus vagy álló elektromos térrel ellentétben az örvénytér munkája zárt úton nem nulla. Valójában, amikor egy töltés az elektromos térerősség zárt vonala mentén mozog, az út minden szakaszán a munka azonos előjelű, mivel az erő és a mozgás iránya egybeesik. Az örvény elektromos tér, akárcsak a mágneses tér, nem potenciális.

Az örvény elektromos tér azon munkája, amely egyetlen pozitív töltést mozgat egy zárt álló vezető mentén, számszerűen egyenlő az ebben a vezetőben indukált emf-vel.

Ha váltakozó áram folyik át a tekercsen, akkor a tekercsen áthaladó mágneses fluxus megváltozik. Ezért egy indukált emf ugyanabban a vezetőben fordul elő, amelyen keresztül váltakozó áram folyik. Ezt a jelenséget önindukciónak nevezik.

Az önindukciónál a vezető áramkör kettős szerepet tölt be: áram folyik át rajta, indukciót okozva, és egy indukált emf jelenik meg benne. A változó mágneses tér emf-et indukál abban a vezetőben, amelyen keresztül az áram folyik, létrehozva ezt a mezőt.

Az áramnövekedés pillanatában az örvény elektromos tér intenzitása a Lenz-szabály szerint az áram ellen irányul. Következésképpen ebben a pillanatban az örvénytér megakadályozza az áram növekedését. Éppen ellenkezőleg, abban a pillanatban, amikor az áram csökken, az örvénymező támogatja azt.

Ez oda vezet, hogy ha egy állandó EMF-forrást tartalmazó áramkört lezárunk, akkor egy bizonyos áramérték nem azonnal, hanem fokozatosan, idővel alakul ki (5.13. ábra). Másrészt, ha a forrást kikapcsolják, az áram a zárt áramkörökben nem áll le azonnal. Az ebben az esetben fellépő öninduktív emf meghaladhatja a forrás emf-et, mivel az áramerősség és annak mágneses tere nagyon gyorsan bekövetkezik a forrás kikapcsolásakor.

Az önindukció jelensége egyszerű kísérletekkel figyelhető meg. Az 5.14. ábra egy áramkört mutat két azonos lámpa párhuzamos csatlakoztatására. Az egyik ellenálláson keresztül csatlakozik a forráshoz R, a másik pedig - sorosan a tekercssel L vasmaggal. A kulcs bezárásakor az első lámpa szinte azonnal, a második pedig észrevehető késéssel villog. Ennek a lámpának az áramkörében az önindukciós emf nagy, és az áramerősség nem éri el azonnal a maximális értéket. Az öninduktív emf megjelenése nyitáskor kísérletileg megfigyelhető az 5.15. ábrán sematikusan bemutatott áramkörrel. Amikor a tekercsben lévő kulcsot kinyitják LÖnindukált emf keletkezik, fenntartva a kezdeti áramot. Ennek eredményeként a nyitás pillanatában egy áram folyik át a galvanométeren (szaggatott nyíl), amely a nyitás előtti kezdeti árammal szemben van irányítva (folytonos nyíl). Ezenkívül az áramerősség az áramkör nyitásakor meghaladja a galvanométeren áthaladó áramerősséget, amikor a kapcsoló zárva van. Ez azt jelenti, hogy az önindukált emf ξ. több emf ξ az akkumulátor elemek.

Az önindukció jelensége hasonló a mechanikában tapasztalható tehetetlenség jelenségéhez. Így a tehetetlenség ahhoz a tényhez vezet, hogy az erő hatására a test nem azonnal, hanem fokozatosan ér el egy bizonyos sebességet. A testet nem lehet azonnal lelassítani, bármilyen nagy is a fékezőerő. Ugyanígy az önindukció miatt az áramkör zárásakor az áramerősség nem azonnal kap egy bizonyos értéket, hanem fokozatosan növekszik. A forrás kikapcsolásával nem állítjuk le azonnal az áramot. Az önindukció egy ideig fenntartja, az áramköri ellenállás jelenléte ellenére.

Ezután a test sebességének növelése érdekében a mechanika törvényei szerint munkát kell végezni. Fékezéskor a karosszéria maga végez pozitív munkát. Ugyanígy az áram létrehozásához az örvény elektromos térrel szemben kell dolgozni, és amikor az áram megszűnik, ez a mező maga végez pozitív munkát.

Ez nem csak egy felületes hasonlat. Ennek mély belső jelentése van. Végül is az áram mozgó töltött részecskék gyűjteménye. Az elektronok sebességének növekedésével az általuk létrehozott mágneses tér megváltozik, és örvényes elektromos teret hoz létre, amely magára az elektronra hat, megakadályozva, hogy külső erő hatására azonnali sebességnövekedést okozzanak. Ezzel szemben fékezés közben az örvénytér állandóan tartja az elektronsebességet (Lenz-szabály). Így az elektronok tehetetlensége, így tömegük legalább részben elektromágneses eredetű. A tömeg nem lehet teljesen elektromágneses, mivel vannak elektromosan semleges tömegű részecskék (neutronok stb.)

Induktivitás.

Bármely zárt körben áram által létrehozott mágneses indukció B modulja arányos az áram erősségével. Mivel a Ф mágneses fluxus arányos B-vel, akkor Ф ~ В ~ I.

Ezért vitatható amellett

Ahol L- arányossági együttható a vezető áramkörben lévő áram és az általa létrehozott, ezen az áramkörön áthatoló mágneses fluxus között. Méret L az áramkör induktivitásának vagy öninduktivitási együtthatójának nevezzük.

Az elektromágneses indukció és kifejezés törvénye (5.7.1) felhasználásával megkapjuk az egyenlőséget:

(5.7.2)

Az (5.7.2) képletből az következik induktivitás- ez egy fizikai mennyiség, amely számszerűen egyenlő az öninduktív emf-vel, amely akkor lép fel az áramkörben, ha az áram 1 A-rel változik 1 p.

Az induktivitás az elektromos kapacitáshoz hasonlóan geometriai tényezőktől függ: a vezető méretétől és alakjától, de nem függ közvetlenül a vezetőben lévő áramerősségtől. Kivéve

A vezető geometriája, az induktivitás attól a környezet mágneses tulajdonságaitól függ, amelyben a vezető található.

Az induktivitás SI mértékegységét henry-nek (H) nevezzük. A vezető induktivitása egyenlő 1 Gn, ha benne, amikor az áramerősség -val változik 1 A mögött 1s önindukált emf fordul elő 1 V:

Az elektromágneses indukció másik speciális esete a kölcsönös indukció. A kölcsönös indukció egy zárt áramkörben indukált áram előfordulása(orsó) amikor az áramerősség megváltozik a szomszédos áramkörben(orsó). Ebben az esetben a kontúrok egymáshoz képest álló helyzetben vannak, mint például egy transzformátor tekercsei.

Kvantitatív értelemben a kölcsönös indukciót a kölcsönös indukció együtthatója vagy a kölcsönös induktivitás jellemzi.

Az 5.16. ábra két áramkört mutat be. Amikor az áramkörben az I 1 áram megváltozik 1 az áramkörben 2 I 2 indukciós áram keletkezik.

A Ф 1.2 mágneses indukciós fluxus, amelyet az első áramkörben áramlik, és áthatol a második áramkör által határolt felületen, arányos az I 1 áramerősséggel:

Az L 1, 2 arányossági együtthatót kölcsönös induktivitásnak nevezzük. Hasonló az L induktivitáshoz.

Az indukált emf a második áramkörben az elektromágneses indukció törvénye szerint egyenlő:

Az L 1.2 együtthatót mindkét áramkör geometriája, a köztük lévő távolság, relatív helyzetük és a környezet mágneses tulajdonságai határozzák meg. A kölcsönös induktivitás kifejezett L 1.2, mint az L induktivitás, henryben.

Ha a második áramkörben változik az áram, akkor az első áramkörben indukált emf lép fel

Amikor az áramerősség megváltozik egy vezetőben, az utóbbiban örvény elektromos tér jelenik meg. Ez a mező lelassítja az elektronokat, amikor az áram növekszik, és felgyorsul, amikor az áram csökken.

A mágneses mező aktuális energiája.

Amikor egy állandó EMF-forrást tartalmazó áramkör zárva van, az áramforrás energiáját kezdetben áram létrehozására fordítják, azaz a vezető elektronjainak mozgásba hozására és az áramhoz kapcsolódó mágneses tér kialakítására, és részben a vezető belső energiájának növelésén, azaz melegítésén is. Az állandó áramérték megállapítása után a forrás energiáját kizárólag hőleadásra fordítják. Ebben az esetben az aktuális energia nem változik.

Áram létrehozásához energiát kell elkölteni, azaz munkát kell végezni. Ez azzal magyarázható, hogy az áramkör zárásakor, amikor az áram növekedni kezd, örvényszerű elektromos mező jelenik meg a vezetőben, amely a vezetőben az áramforrás miatt létrejövő elektromos mező ellen hat. Ahhoz, hogy az áramerősség egyenlő legyen I-vel, az áramforrásnak az örvénymező erőivel szemben kell dolgoznia. Ez a munka a jelenlegi energia növelésére irányul. Az örvénymező negatív munkát végez.

Az áramkör nyitásakor az áram eltűnik, és az örvénymező pozitív munkát végez. Az áramban tárolt energia felszabadul. Ezt egy erős szikra érzékeli, amely nagy induktivitású áramkör nyitásakor keletkezik.

Az L induktivitású áramkörön átfolyó I áram energiájának kifejezése felírható a tehetetlenség és az önindukció analógiája alapján.

Ha az önindukció hasonló a tehetetlenséghez, akkor az áram létrehozásának folyamatában az induktivitásnak ugyanazt a szerepet kell játszania, mint a tömeggel, amikor a test sebességét növelik a mechanikában. A test sebességének szerepét az elektrodinamikában az I áramerősség, mint az elektromos töltések mozgását jellemző mennyiség játssza. Ha ez így van, akkor a W m áramenergia a test mozgási energiájához hasonló mennyiségnek tekinthető - mechanikában, és írd be a formába.

Az áramkörben elektromos áram akkor lehetséges, ha külső erők hatnak a vezető szabad töltéseire. Azt a munkát, amelyet ezek az erők végeznek egyetlen pozitív töltés mozgatására egy zárt hurok mentén, emf-nek nevezzük. Amikor a mágneses fluxus a kontúr által korlátozott felületen keresztül változik, az áramkörben idegen erők jelennek meg, amelyek hatását az indukált emf jellemez.

Figyelembe véve az indukciós áram irányát, a Lenz-szabály szerint:

Az indukált emf zárt hurokban egyenlő a hurok által határolt felületen áthaladó mágneses fluxus változási sebességével, ellenkező előjellel.

Miért? - mert az indukált áram ellensúlyozza a mágneses fluxus változását, az indukált emf és a mágneses fluxus változási sebessége eltérő előjelű.

Ha nem egyetlen áramkört veszünk figyelembe, hanem egy tekercset, ahol N a tekercs meneteinek száma:

ahol R a vezető ellenállása.

VORTEX ELEKTROMOS MEZŐ

Az álló vezetőben az elektromos áram előfordulásának oka az elektromos tér.
A mágneses tér bármilyen változása induktív elektromos teret hoz létre, függetlenül a zárt áramkör meglététől vagy hiányától, és ha a vezető nyitott, akkor potenciálkülönbség keletkezik a végein; Ha a vezető zárva van, akkor indukált áram figyelhető meg benne.

Az induktív elektromos tér örvény.
Az örvény elektromos térerővonalainak iránya egybeesik az indukciós áram irányával
Az induktív elektromos tér teljesen más tulajdonságokkal rendelkezik, mint az elektrosztatikus tér.

Elektrosztatikus mező- álló elektromos töltések hozzák létre, a térvonalak nyitottak - - potenciáltér, a tér forrásai elektromos töltések, a térerők munkája a próbatöltés zárt úton történő mozgatására 0

Indukciós elektromos tér (örvény elektromos tér)- a mágneses tér változása okozta, az erővonalak zártak (örvénytér), a térforrások nem határozhatók meg, a térerők munkája a teszttöltés zárt úton történő mozgatására egyenlő az indukált emf-vel.


Légörvény

A masszív vezetőkben lévő indukciós áramokat Foucault-áramoknak nevezzük. A Foucault-áramok igen nagy értékeket érhetnek el, mert A masszív vezetők ellenállása alacsony. Ezért a transzformátormagok szigetelt lemezekből készülnek.
A ferritekben - mágneses szigetelőkben - örvényáramok gyakorlatilag nem keletkeznek.


Örvényáramok használata

Fémek hevítése és olvasztása vákuumban, lengéscsillapítók elektromos mérőműszerekben.

Az örvényáramok káros hatásai

Ezek energiaveszteségek a transzformátorok és generátorok magjában a nagy mennyiségű hő felszabadulása miatt.




Elektromágneses mező – Cool fizika


A kíváncsiaknak

Kattintson a bogár bukfencére

Ha egy hanyatt fekvő csattanóbogarat csiklandozunk, az 25 centimétert felugrik, és hangos csattanás hallatszik. Hülyeség, mondhatni.
De valóban, a poloska a lábak segítsége nélkül 400 g-os kezdeti gyorsulással lökést hajt végre, majd megfordul a levegőben, és a lábára száll. 400 g - csodálatos!
Még meglepőbb, hogy a lökés közben kifejlődött erő százszor nagyobb, mint amit a poloska bármelyik izma képes biztosítani. Hogyan tud egy bogár ilyen hatalmas erőt kifejleszteni?
Milyen gyakran képes megtenni csodálatos ugrásait? Mi korlátozza az ismétlésük gyakoriságát?

Kiderül...
Amikor a poloska fejjel lefelé fekszik, a teste elülső részén található speciális kiemelkedés megakadályozza, hogy felegyenesedjen és ugrást hajtson végre. Egy ideig izomfeszültséget halmoz fel, majd élesen meghajolva feldobja magát.
Mielőtt a poloska újra ugrani tudna, lassan ismét meg kell "feszítenie" az izmait.

Hogyan keletkezik az elektromotoros erő egy olyan vezetőben, amely váltakozó mágneses térben van? Mi az örvény elektromos tér, természete és előfordulásának okai? Melyek ennek a területnek a főbb tulajdonságai? A mai lecke mindezekre és sok más kérdésre választ ad.

Téma: Elektromágneses indukció

Lecke:Vortex elektromos mező

Emlékezzünk arra, hogy Lenz szabálya lehetővé teszi, hogy meghatározzuk az indukált áram irányát egy külső mágneses térben, váltakozó fluxussal. E szabály alapján meg lehetett fogalmazni az elektromágneses indukció törvényét.

Az elektromágneses indukció törvénye

Amikor az áramkör területét átszúró mágneses fluxus megváltozik, ebben az áramkörben elektromotoros erő jelenik meg, amely számszerűen megegyezik a mágneses fluxus változási sebességével, mínusz előjellel.

Hogyan keletkezik ez az elektromotoros erő? Kiderült, hogy a váltakozó mágneses térben lévő vezetőben az EMF egy új tárgy megjelenésével jár - örvény elektromos tér.

Nézzük a tapasztalatokat. Van egy rézhuzal tekercs, amelybe vasmagot helyeznek a tekercs mágneses mezőjének fokozása érdekében. A tekercs vezetékeken keresztül váltóáramú forráshoz csatlakozik. Van egy huzaltekercs is, amelyet fa alapra helyeztek. Ehhez a tekercshez elektromos izzó van csatlakoztatva. A huzal anyagát szigetelés borítja. A tekercs talpa fából készült, vagyis olyan anyagból, amely nem vezet elektromos áramot. A tekercs kerete is fából készült. Így a villanykörte és az áramforráshoz csatlakoztatott áramkör érintkezésének lehetősége kiküszöbölhető. Amikor a forrás le van zárva, a villanykörte kigyullad, ezért a tekercsben elektromos áram folyik, ami azt jelenti, hogy ebben a tekercsben külső erők működnek. Ki kell deríteni, honnan származnak a külső erők.

A tekercs síkjába behatoló mágneses tér nem okozhat elektromos tér megjelenését, mivel a mágneses tér csak mozgó töltésekre hat. A fémek vezetőképességének elektronelmélete szerint a fémek belsejében olyan elektronok vannak, amelyek szabadon mozoghatnak a kristályrácson belül. Ez a mozgás azonban külső elektromos tér hiányában véletlenszerű. Az ilyen rendellenességek azt a tényt eredményezik, hogy a mágneses mező teljes hatása egy áramvezető vezetőre nulla. Ez különbözteti meg az elektromágneses teret az elektrosztatikus mezőtől, amely az álló töltésekre is hat. Így az elektromos tér mozgó és álló töltésekre hat. A korábban vizsgált típusú elektromos mezőt azonban csak elektromos töltések hozzák létre. Az indukált áramot pedig váltakozó mágneses tér hozza létre.

Tegyük fel, hogy a vezetőben lévő elektronok valamilyen új típusú elektromos tér hatására rendezett mozgásba kerülnek. Ezt az elektromos teret pedig nem elektromos töltések, hanem váltakozó mágneses tér generálja. Faraday és Maxwell hasonló ötletre jutott. Ebben az elképzelésben az a lényeg, hogy egy időben változó mágneses mező elektromosat generál. A szabad elektronokat tartalmazó vezető lehetővé teszi ennek a mezőnek a detektálását. Ez az elektromos tér mozgásba hozza a vezetőben lévő elektronokat. Az elektromágneses indukció jelensége nem annyira az indukciós áram megjelenésében áll, hanem egy új típusú elektromos tér megjelenésében, amely elektromos töltéseket hoz mozgásba egy vezetőben (1. ábra).


Az örvénytér különbözik a statikustól. Nem álló töltések generálják, ezért ennek a mezőnek az intenzitásvonalai nem kezdődhetnek és nem érhetnek véget a töltésen. A kutatások szerint az örvénytérerősség-vonalak a mágneses tér indukciós vonalaihoz hasonló zárt vonalak. Következésképpen ez az elektromos tér egy örvény – ugyanaz, mint a mágneses tér.

A második tulajdonság ezen új mező erőinek munkájára vonatkozik. Az elektrosztatikus tér vizsgálatával megállapítottuk, hogy az elektrosztatikus tér erői által végzett munka zárt hurok mentén nulla. Mivel ha egy töltés egy irányba mozog, az elmozdulás és az effektív erő együtt irányul, és a munka pozitív, akkor ha a töltés ellenkező irányba mozog, az elmozdulás és az effektív erő ellentétes irányú, és a munka negatív, a teljes munka nulla lesz. Örvénymező esetén a zárt hurok mentén végzett munka nullától eltérő lesz. Tehát amikor egy töltés egy örvényjellegű elektromos tér zárt vonala mentén mozog, a különböző szakaszokon végzett munka állandó előjelet tart fenn, mivel a pálya különböző szakaszaiban az erő és az elmozdulás ugyanazt az irányt fogja fenntartani mindegyikhez képest. Egyéb. Az örvény elektromos térerőinek munkája a töltést egy zárt hurok mentén mozgatva nem nulla, ezért az örvény elektromos tér zárt hurokban elektromos áramot tud generálni, ami egybeesik a kísérleti eredményekkel. Ekkor azt mondhatjuk, hogy az örvénytérből származó töltésekre ható erő egyenlő az átvitt töltés és a térerősség szorzatával.

Ez az erő a munkát végző külső erő. Ezen erő által végzett munka, az átvitt töltés nagyságához kapcsolódóan, az indukált emf. Az örvény elektromos térintenzitásvektorának irányát az intenzitásvonalak minden pontjában a Lenz-szabály határozza meg, és egybeesik az indukciós áram irányával.

A váltakozó mágneses térben elhelyezkedő álló áramkörben indukált elektromos áram keletkezik. Maga a mágneses tér nem lehet külső erők forrása, hiszen csak rendezetten mozgó elektromos töltésekre képes hatni. Elektrosztatikus tér nem létezhet, mivel azt álló töltések generálják. Miután feltételeztük, hogy az időben változó mágneses tér elektromos teret hoz létre, megtudtuk, hogy ez a váltakozó tér örvény jellegű, azaz vonalai zártak. Az örvény elektromos mező munkája zárt hurok mentén eltér a nullától. Az örvény elektromos téréből átvitt töltésre ható erő egyenlő ennek az átvitt töltésnek az értékével, szorozva az örvény elektromos tér intenzitásával. Ez az erő az a külső erő, amely az EMF előfordulásához vezet az áramkörben. Az indukció elektromotoros ereje, azaz a külső erők munkájának és az átvitt töltés mennyiségének aránya megegyezik a mínusz előjellel vett mágneses fluxus változási sebességével. Az örvény elektromos térintenzitásvektorának irányát az intenzitásvonalak minden pontjában a Lenz-szabály határozza meg.

  1. Kasyanov V.A., Fizika 11. osztály: Tankönyv. általános műveltségre intézmények. - 4. kiadás, sztereotípia. - M.: Túzok, 2004. - 416 p.: ill., 8 l. szín tovább
  2. Gendenstein L.E., Dick Yu.I., Fizika 11. - M.: Mnemosyne.
  3. Tikhomirova S.A., Yarovsky B.M., Fizika 11. - M.: Mnemosyne.
  1. Elektronikus fizika tankönyv ().
  2. Klassz fizika ().
  3. Xvatit.com ().
  1. Mivel magyarázható, hogy a villámcsapás megolvaszthatja a biztosítékokat és károsíthatja az érzékeny elektromos készülékeket és félvezető eszközöket?
  2. * A gyűrű felnyitásakor a tekercsben 300 V-os önindukciós emf keletkezett Mekkora az örvény elektromos tér intenzitása a tekercsmenetekben, ha számuk 800, és a fordulatok sugara 4 cm?