В чем заключается явление электромагнитной индукции?
Объясните, пожалуйста, в чем заключается явление электромагнитной индукции? Почему открытие явления электромагнитной индукции стало очень важным событием для науки? При помощи какого закона описывают электромагнитную индукцию?
Электрический ток создает вокруг себя магнитное поле. Данная связь вызвала множество попыток создать электрический ток при помощи магнитного поля. Эту задачу смог решить в 1831 г. английский физик М. Фарадей. Он открыл явление электромагнитной индукции. Явление электромагнитной индукции заключается в том, что в проводящем контуре, который находится в переменном магнитном поле, появляется электродвижущая сила (ЭДС). В том случае, если рассматриваемый контур является замкнутым, то в нем течет электрический ток, который носит название индукционного. Экспериментально было показано, что величина тока индукции не зависит от того каким способом изменяют магнитный поток, важна лишь скорость его изменения.
Открытие явления электромагнитной индукции, его характеристика и описание имело важное значение в физике, потому, что оно показывает взаимосвязь между электрическим и магнитным полями (электрическими и магнитными явлениями). Это открытие дало основу для создания теории электромагнитного поля.
Основным законом, который описывает явление электромагнитной индукции, стал закон Фарадея, который говорит о том, что: ЭДС электромагнитной индукции (), возникающая в контуре, находящемся в переменном магнитном поле, равна по модулю и противоположна по знаку скорости, с которой изменяется магнитный поток () через поверхность, которая ограничивается рассматриваемым контуром. В математическом виде закон электромагнитной индукции записывается как:
Знак минус в законе Фарадея (1) указывает на то, что при увеличении потока (если больше нуля), порождаемая им ЭДС меньше нуля (поле индукционного тока имеет направление навстречу потоку). Уменьшение магнитного потока (то есть меньше нуля) вызывает ЭДС положительную. При этом направления магнитного потока и поля индукционного тока совпадают. Знак минус в законе электромагнитной индукции отражает правило Ленца.