У чому сутність явища електромагнітної індукції

Походження явища електромагнітної індукції

Ще близько двохсот років тому Ганс Християн Ерстед зауважив, що протікає в ланцюзі струм викликає відхилення магнітної стрілки, що лежить неподалік. Звідси і пішла розвиток ідеї про те, що електрика і магнетизм взаємопов`язані. Особливо сильно ця думка зайняла М. Фарадея, який і поклав початок дослідам, який привів до відкриття закону електромагнітної індукції. В одному зі своїх дослідів він виявив, що при висуванні смугового магніту з котушки, підключеної до гальванометра, в котушці наводиться деяка електрорушійна сила. У чому ж тут секрет?

Власне явище електромагнітної індукції

Почнемо з того, що будь магніт породжує навколо себе магнітне поле. Якщо це смугової магніт, як в досвіді Фарадея, то важливо зауважити, що полі поблизу магніту відрізняється від того, що далеко від нього. Якщо ви підносите магніт до котушки, то магнітне поле пронизує її. Причому залежно від того, як глибоко ви засунули магніт в котушку, котушку буде пронизувати різний магнітне поле.

Але яким же чином виникає е.р.с.? Виникнення напруги в котушці обумовлено переміщенням зарядів (електронів) в яку-небудь одну сторону, тобто виникають полярно протилежні кінці з надлишком зарядів одного знака. Значить, змінне магнітне поле фактично переміщує заряди.

Суворе пояснення явища електромагнітної індукції

Спочатку передбачалося, що магнітне і електричне поле взаємопов`язані таким чином, що змінне магнітне поле виявляється здатним переміщати електричні заряди, а змінне електричне - так звані магнітні. Однак насправді це виявилося не зовсім так.

Справа в тому, що змінне магнітне поле породжує навколо себе змінне електричне поле і навпаки. І саме це електричне поле і переміщує заряди в котушці Фарадея. Цей факт про такого взаємозв`язку полів відображений в рівняннях Джеймса Клерка Максвелла. А саме явище електромагнітної індукції, що виявляється в появі Е.Д.С. в замкнутому контурі при зміні магнітного потоку, що проходить через нього - це окремий випадок, що випливає з цих рівнянь.

Не варто також забувати про те, що електромагнітна індукція передбачає зміну магнітного потоку не тільки за допомогою зміни магнітного поля. Інший спосіб змінити потік - це міняти площа контура. У цьому випадку напруга також з`являється, тобто заряди також переміщаються з тієї причини, що сама зміна площі означає переміщення контуру, що фактично передбачає собою макроскопическое переміщення зарядів всередині нього. Рухомі таким чином електричні заряди стають магнітними, що й обумовлює їх взаємодія з зовнішнім магнітним полем.