Изучить лекцию, составить краткий  конспект:

Науку часто смешивают с знанием.

Это глубокое недоразумение.

Наука есть не только знание,

но и сознание, т.е. умение

пользоваться знанием.

Василий Осипович Ключевский

Магнитная индукция – это векторная физическая величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля, численно равная отношению модуля силы, с которой магнитное поле действует на расположенный перпендикулярно магнитным линиям проводник с током, к силе тока в проводнике и его длине.

Магнитный поток через плоскую поверхность — это скалярная физическая величина, численно равная произведению модуля магнитной индукции на площадь поверхности, ограниченной контуром, и на косинус угла между нормалью к поверхности и магнитной индукцией.

В прошлых темах говорилось о том, что вокруг проводника с током всегда существует магнит­ное поле.

После открытий Эрстеда и Ампера стало ясно, что электричество обладает магнитной силой. Теперь необходимо было подтвердить влияние магнитных явлений на электрические.

Такую задачу в начале XIX в. пытались решить многие ученые. Поставил ее перед собой и английский ученый Майкл Фарадей. «Превратить магнетизм в электричество» — так записал в своем дневнике эту задачу Фарадей в 1822 г. Почти 10 лет он ставил различные опыты, но безуспешно, и только 29 августа 1831 г. наступил триумф. После напряженных исканий, затра­тив много труда и изобретательности, он пришел к выводу: только меняющееся со временем магнитное поле может породить электричес­кий ток.

Опыты Фарадея состояли в следующем. Если постоянный магнит вдви­гать внутрь катушки, к которой присоединен гальванометр, то в цепи возникает электрический ток.

Если магнит выдвигать из катушки, гальванометр также показыва­ет ток, но противоположного на­правления.

Опыт можно видоизменить. На неподвижный магнит будем надевать катушку и снимать ее. И опять можно обнаружить, что во время движения катушки относительно магнита в цепи снова появляется ток. Но, как только движение пре­кращается, ток тотчас же исчеза­ет.

Проделаем еще один опыт. Поместим в магнитное поле плоский контур из проводника, концы которого соединим с гальванометром. При повороте контура гальванометр отмечает появление в нем индукционного тока. Ток будет появляться и в том случае, если рядом с контуром или внутри него вращать магнит.

Нетрудно заметить, что ток в катушке возникает всякий раз, когда изменяется магнитный по­ток, пронизывающий катушку.

Однако не при всяком движе­нии магнита (или катушки) воз­никает электрический ток. Если вращать магнит вокруг вертикаль­ной оси, ток не возникает.

Таким образом, при всяком изменении магнитного потока, пронизывающего контур замкнутого проводника, в этом проводнике возникает электрический ток, существующий в течение всего процесса изменения магнитного потока. В этом и заключается явление электромагнитной индукции.

Полученный таким способом ток называется индукционным током (от латинского «наведенный»).

Как показывает опыт, значение индукционного тока не зависит от причины изменения магнитного потока:

– изменяется ли площадь, ограниченная контуром,

– его ориентация в пространстве,

– изме­няется ли индукция магнитного поля при перемещении его источников

– за счет изменения среды.

Существенное значение имеет лишь скорость изменения магнитного потока (так, стрелка гальванометра в опытах Фарадея отклоняется тем больше, чем быстрее вдвигается магнитв катушку).

На основании явления электромагнитной индукции были созданы мощные генераторы электрической энергии, в разработке которых принимали участие ученые и техники разных стран. Среди них были и наши отечественные ученые: Эмилий Христианович Ленц, Борис Семенович Якоби, Михаил Иосифович Доливо-Добровольский и другие, внесшие большой вклад в развитие электротехники.

Основные выводы:

– Явление электромагнитной индукции заключается в том, что при всяком изменении магнитного потока, пронизывающего контур замкнутого проводника, в этом проводнике возникает электрический ток, существующий в течение всего процесса изменения магнитного потока.

– Полученный таким способом ток называется индукционным током.

– Значение индукционного тока не зависит от причины изменения магнитного потока: изменяется ли площадь, ограниченнаяконтуром, или его ориентация в пространстве, изме­няется ли индукция магнитного поля при перемещении его источников или за счет изменения среды. Существенное значение имеет лишь скорость изменения магнитного потока.

Прослушать лекцию https://www.youtube.com/watch?v=FzciOj6RgdA

Решение задач

Сведём в таблицу основные формулы по рассматриваемой теме. (распечатать и вклеить)

Формула	Описание формулы
	Магнитный поток через контур площадью S, где B – модуль вектора магнитной индукции, a – угол между направлением вектора магнитной индукции и нормалью к плоскости контура.
	ЭДС индукции, возникающая в контуре при изменении магнитного потока на величину DF за промежуток времени D t.
	ЭДС индукции, возникающая в движущемся со скоростью проводнике длиной , где a – угол между направлением вектора магнитной индукции и направлением вектора скорости.
	Коэффициент самоиндукции (индуктивность) контура.
	ЭДС самоиндукции, возникающая в контуре при изменении силы тока на величину D I за промежуток времени D t.
	Индуктивность соленоида объёмом V, где m – магнитная проницаемость среды, m 0 – магнитная постоянная Гн/м, n – число витков на единицу длины.
	Энергия магнитного поля катушки с индуктивностью L, где I – сила тока, F – магнитный поток.
	Энергия магнитного поля соленоида объёмом V, где B — модуль вектора магнитной индукции.

Методические рекомендации по решению задач на электромагнитную индукцию (прочитать)

1. Установить причину изменения магнитного потока через контур. Исходя из формулы, причиной может стать либо изменение магнитной индукции поля, либо изменение площади контура, а также угла между направлением линий магнитной индукции и нормалью к плоскости контура (чаще всего, это поворот рамки с током).

2. Записать закон электромагнитной индукции (закон Фарадея).

3. Если речь идет о поступательном движении проводника, применить формулу, по которой вычисляется ЭДС индукции в движущемся проводнике.

4. Определить изменение магнитного потока, рассматривая его в выбранные моменты времени t ₁ и t ₂ (как правило, это должны быть те моменты времени, которые описываются в задаче).

5. Подставить найденное выражение для изменения магнитного потока в закон Фарадея. При необходимости, используя дополнительные уравнения, составить систему и решить её относительно искомых величин.

Решение задачи записать из видео лекции https://www.youtube.com/watch?v=MWAd23ODgGM

Домашнее задание сфотографировать или скан и прислать на почту helen. mails @ mail. ru