خطوط القای مغناطیسی در یک صفحه قرار دارند. القای میدان مغناطیسی خطوط القای مغناطیسی میدان مغناطیسی زمین. تصویر خطوط القای مغناطیسی

قبلاً در قرن ششم. قبل از میلاد مسیح. در چین شناخته شده بود که برخی از سنگ ها توانایی جذب یکدیگر و جذب اجسام آهنی را دارند. قطعاتی از چنین سنگ معدنی در نزدیکی شهر Magnesia در آسیای صغیر یافت شد، بنابراین آنها نام را دریافت کردند آهنرباها.

چگونه آهنرباها و اجسام آهنی با هم تعامل دارند؟ به یاد بیاوریم که چرا اجسام برق دار جذب می شوند؟ زیرا شکل عجیبی از ماده در نزدیکی یک بار الکتریکی تشکیل می شود - یک میدان الکتریکی. شکل مشابهی از ماده در اطراف آهنربا وجود دارد، اما منشأ متفاوتی دارد (در نهایت، سنگ معدن از نظر الکتریکی خنثی است)، به آن می گویند. میدان مغناطیسی.

برای مطالعه میدان مغناطیسی از آهنرباهای مستقیم یا نعل اسبی استفاده می شود. مکان های خاصی روی آهنربا بیشترین اثر جذاب را دارند که به آنها گفته می شود قطب ها(شمال و جنوب). قطب های مغناطیسی مخالف جذب می شوند و مانند قطب های مغناطیسی دفع می شوند.

برای ویژگی های قدرت میدان مغناطیسی، استفاده کنید بردار القای میدان مغناطیسی B. میدان مغناطیسی به صورت گرافیکی با استفاده از خطوط نیرو ( خطوط القای مغناطیسی). خطوط بسته اند، نه آغاز دارند و نه پایان. محلی که خطوط مغناطیسی از آن بیرون می آیند، قطب شمال است؛ خطوط مغناطیسی وارد قطب جنوب می شوند.

میدان مغناطیسی را می توان با استفاده از براده های آهن "مرئی" کرد.

میدان مغناطیسی یک هادی حامل جریان

و اکنون در مورد آنچه ما پیدا کردیم هانس کریستین اورستدو آندره ماری آمپردر سال 1820. معلوم شد که میدان مغناطیسی نه تنها در اطراف آهنربا، بلکه در اطراف هر رسانای حامل جریان نیز وجود دارد. هر سیمی مانند سیم لامپ که جریان الکتریکی از آن عبور کند آهنربا است! یک سیم با جریان با یک آهنربا تعامل دارد (سعی کنید قطب نما را نزدیک آن نگه دارید)، دو سیم با جریان با یکدیگر تعامل دارند.

خطوط میدان مغناطیسی جریان مستقیم، دایره هایی در اطراف یک هادی هستند.

جهت بردار القای مغناطیسی

جهت میدان مغناطیسی در یک نقطه معین را می توان به عنوان جهتی که توسط قطب شمال یک سوزن قطب نما در آن نقطه نشان داده شده است، تعریف کرد.

جهت خطوط القای مغناطیسی به جهت جریان در هادی بستگی دارد.

جهت بردار القایی طبق قاعده تعیین می شود گیملتیا حکومت کن دست راست.

بردار القای مغناطیسی

این یک کمیت برداری است که عملکرد نیروی میدان را مشخص می کند.

القای میدان مغناطیسی یک هادی مستقیم بی نهایت با جریان در فاصله r از آن:

القای میدان مغناطیسی در مرکز یک سیم پیچ دایره ای نازک به شعاع r:

القای میدان مغناطیسی شیر برقی(سیم پیچی که چرخش آن به طور متوالی جریان در یک جهت عبور می کند):

اصل برهم نهی

اگر یک میدان مغناطیسی در یک نقطه معین از فضا توسط چندین منبع میدان ایجاد شود، القای مغناطیسی مجموع بردار القاء هر میدان جداگانه است.

زمین نه تنها یک بار منفی بزرگ و منبع میدان الکتریکی است، بلکه در عین حال میدان مغناطیسی سیاره ما شبیه به میدان آهنربای مستقیم با نسبت های غول پیکر است.

جنوب جغرافیایی به شمال مغناطیسی نزدیک است و شمال جغرافیایی نزدیک به جنوب مغناطیسی است. اگر قطب نما در میدان مغناطیسی زمین قرار گیرد، فلش شمال آن در امتداد خطوط القای مغناطیسی در جهت قطب مغناطیسی جنوب قرار می گیرد، یعنی به ما نشان می دهد که شمال جغرافیایی در کجا قرار دارد.

عناصر مشخصه مغناطیس زمینی در طول زمان بسیار آهسته تغییر می کنند - تغییرات سکولار. با این حال، هر از گاهی طوفان های مغناطیسی رخ می دهند، زمانی که میدان مغناطیسی زمین برای چندین ساعت به شدت تغییر می کند و سپس به تدریج به مقادیر قبلی خود باز می گردد. چنین تغییر شدیدی بر رفاه مردم تأثیر می گذارد.

میدان مغناطیسی زمین یک "سپر" است که از سیاره ما در برابر ذرات نفوذ شده از فضا ("باد خورشیدی") محافظت می کند. در نزدیکی قطب های مغناطیسی، جریان های ذرات بسیار به سطح زمین نزدیک تر می شوند. در طی شعله‌های قوی خورشیدی، مگنتوسفر تغییر شکل می‌دهد و این ذرات می‌توانند به لایه‌های بالایی جو حرکت کنند، جایی که با مولکول‌های گاز برخورد می‌کنند و شفق‌های قطبی را تشکیل می‌دهند.

ذرات دی اکسید آهن روی فیلم مغناطیسی در طول فرآیند ضبط به شدت مغناطیسی می شوند.

قطارهای شناور مغناطیسی بدون هیچ اصطکاک بر روی سطوح سر می خورند. این قطار قادر است به سرعت 650 کیلومتر در ساعت برسد.

کار مغز، ضربان قلب با تکانه های الکتریکی همراه است. در این حالت یک میدان مغناطیسی ضعیف در اندام ها ظاهر می شود.

آیا میدانستید، آزمایش فکری، آزمایش گدانکن چیست؟
این یک عمل غیرموجود، یک تجربه ی ماورایی، تخیل چیزی است که در واقع وجود ندارد. آزمایش های فکری مانند رویاهای بیداری هستند. آنها هیولا به دنیا می آورند. برخلاف آزمایش فیزیکی، که یک آزمون آزمایشی فرضیه‌ها است، یک «آزمایش فکری» به طور جادویی آزمایش تجربی را با نتایج دلخواه جایگزین می‌کند که در عمل آزمایش نشده‌اند، و ساختارهای منطقی را که در واقع خود منطق را نقض می‌کنند با استفاده از مقدمات اثبات‌شده به‌عنوان موارد اثبات‌شده، دستکاری می‌کند. است، با جایگزینی. بنابراین، وظیفه اصلی متقاضیان "آزمایش های فکری" فریب شنونده یا خواننده با جایگزینی یک آزمایش فیزیکی واقعی با "عروسک" آن است - استدلال ساختگی در آزادی مشروط بدون تأیید فیزیکی خود.
پر کردن فیزیک با "آزمایش های فکری" خیالی منجر به ظهور تصویری پوچ، سورئال و گیج کننده از جهان شده است. یک محقق واقعی باید چنین "نبات های بسته بندی" را از ارزش های واقعی تشخیص دهد.

نسبیت‌گرایان و پوزیتیویست‌ها استدلال می‌کنند که «آزمایش‌های فکری» ابزار بسیار مفیدی برای آزمایش تئوری‌ها (همچنین در ذهن ما) برای سازگاری است. در این کار آنها مردم را فریب می دهند، زیرا هر تأییدی فقط می تواند توسط منبعی مستقل از هدف تأیید انجام شود. خود متقاضی فرضیه نمی تواند آزمونی برای بیان خود باشد، زیرا دلیل این اظهارات خود عدم وجود تناقض در بیانیه قابل مشاهده برای متقاضی است.

این را در مثال SRT و GTR می بینیم که به نوعی دین کنترل کننده علم و افکار عمومی تبدیل شده اند. هیچ مقدار واقعیتی که با آنها در تضاد باشد نمی تواند بر فرمول انیشتین غلبه کند: "اگر واقعیتی با نظریه مطابقت ندارد، واقعیت را تغییر دهید" (در نسخه دیگری، "آیا واقعیت با نظریه مطابقت ندارد؟ - برای واقعیت خیلی بدتر است. ”).

حداکثر چیزی که یک «آزمایش فکری» می تواند ادعا کند، فقط سازگاری درونی فرضیه در چارچوب منطق خود متقاضی است که اغلب به هیچ وجه درست نیست. این انطباق با عمل را بررسی نمی کند. راستی‌آزمایی واقعی فقط می‌تواند در یک آزمایش فیزیکی واقعی انجام شود.

آزمایش یک آزمایش است زیرا پالایش فکر نیست، بلکه آزمایش فکر است. فکری که خودسازگار است نمی تواند خود را تأیید کند. این را کورت گودل ثابت کرد.

برای وضوح تصویر تغییرات بردار القای مغناطیسی در هنگام حرکت از یک نقطه در فضا به نقطه دیگر، این مفهوم معرفی شده است. خطوط بردار القای مغناطیسی(خطوط میدان مغناطیسی). خط پیوسته ای که مماس آن در هر نقطه جهت بردار القای مغناطیسی را مشخص می کند، نامیده می شود. خط میدان مغناطیسی. چگالی خطوط برق با بزرگی بردار القای مغناطیسی رابطه مستقیم دارد.

شکل 7 مطالعه میدان مغناطیسی اطراف آهنربای قطبی را با استفاده از سوزن های مغناطیسی و تصویری از خطوط میدان مغناطیسی اطراف چنین آهنربایی را نشان می دهد.

عقربه های مغناطیسی را می توان با براده های آهنی جایگزین کرد که در میدان آهنربای معین مغناطیسی شده و به عقربه های کوچک تبدیل می شوند. (روی مقوای که روی آهنربا قرار می گیرد خاک اره ریخته می شود. وقتی مقوا کمی تکان می خورد، خاک اره به خوبی جهت می گیرد.)

میدانی که در هر نقطه آن بردار القای مغناطیسی از نظر قدر و جهت ثابت باشد نامیده می شود همگن. شکل 8 راه هایی برای به تصویر کشیدن خطوط نیروی یک میدان مغناطیسی یکنواخت به سمت راست را نشان می دهد. آ)، ترک کرد ( ب، به صفحه ورق از ما ( V) و از آن به ما ( جی).

منبع میدان مغناطیسی نه تنها آهنرباهای دائمی، بلکه هادی های حامل جریان نیز هستند. تصویر خطوط میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط آهنربای نعل اسبی دائمی ( آسیم مستقیم با جریان ( ب) و حلقه سیمی ( Vخطوط میدان مغناطیسی خطوط بسته هستند. در فضای بیرونی آهنرباهای دائمی، آنها از قطب شمال به قطب جنوب می روند. جهت خطوط نیرو در اطراف یک سیم مستقیم با جریان با قاعده گیملت تعیین می شود (پیچ دکسترو چرخان، پیچ چوب پنبه ای): اگر جهت حرکت انتقالی گیره با جهت جریان در هادی مطابقت داشته باشد، جهت چرخش دسته گیملت با جهت بردار القای مغناطیسی منطبق است.

« فیزیک - پایه یازدهم"

میدان الکتریکی با شدت میدان الکتریکی مشخص می شود.
قدرت میدان الکتریکی یک کمیت برداری است. میدان مغناطیسی با القای مغناطیسی مشخص می شود.
القای مغناطیسی یک کمیت برداری است و با حرف نشان داده می شود.

جهت بردار القای مغناطیسی

جهت بردار القای مغناطیسی جهتی است که قطب شمال N سوزن مغناطیسی را نشان می دهد که آزادانه در میدان مغناطیسی قرار گرفته است.

این جهت با جهت نرمال مثبت به حلقه بسته با جریان منطبق است.

با استفاده از یک حلقه جریان یا یک سوزن مغناطیسی، می توانید جهت بردار القای مغناطیسی را در هر نقطه از میدان تعیین کنید.
در میدان مغناطیسی یک هادی مستقیم حامل جریان، سوزن مغناطیسی در هر نقطه مماس بر دایره ای قرار می گیرد که صفحه آن عمود بر سیم است و مرکز آن روی محور سیم قرار دارد.

قانون گیملت

جهت بردار القای مغناطیسی با استفاده از قانون گیملت تعیین می شود.

اگر جهت حرکت انتقالی گیملت با جهت جریان در رسانا منطبق باشد، جهت چرخش دسته گیره نشان دهنده جهت بردار القای مغناطیسی است.

خطوط القای مغناطیسی

میدان مغناطیسی را می توان با استفاده از خطوط القای مغناطیسی نشان داد.
خطوط القای مغناطیسیخطوطی نامیده می شوند که مماس آنها در هر نقطه با بردار در یک نقطه معین از میدان منطبق است. خطوط بردار القای مغناطیسی مشابه خطوط بردار شدت میدان الکترواستاتیک است.

خطوط القای مغناطیسی را می توان با استفاده از براده های آهن قابل مشاهده کرد.

میدان مغناطیسی یک هادی مستقیم حامل جریان

برای یک هادی مستقیم با جریان، خطوط القای مغناطیسی دایره های متحدالمرکزی هستند که در صفحه ای عمود بر این هادی با جریان قرار دارند. مرکز دایره ها روی محور هادی قرار دارد. فلش های روی خطوط نشان می دهد که بردار القای مغناطیسی مماس بر یک خط معین در کدام جهت است.

میدان مغناطیسی سیم پیچ جریان (سلونوئید)

اگر طول شیر برقی بسیار بیشتر از قطر آن باشد، میدان مغناطیسی داخل شیر برقی را می توان در نظر گرفت. همگن.
خطوط القای مغناطیسی چنین میدانی موازیو در فواصل مساوی از یکدیگر قرار دارند.

میدان مغناطیسی زمین

خطوط میدان مغناطیسی زمین شبیه خطوط میدان مغناطیسی یک سلونوئید است.
محور مغناطیسی زمین با محور چرخش زمین زاویه 11.5 درجه می سازد.
به طور دوره ای، قطب های مغناطیسی قطبیت خود را تغییر می دهند.

میدان گرداب

خطوط میدان الکترواستاتیک همیشه دارای منابع هستند: آنها با بارهای مثبت شروع می شوند و به بارهای منفی ختم می شوند.
و خطوط القای مغناطیسی نه آغاز دارند و نه پایان، همیشه بسته هستند.
فیلدهایی با خطوط برداری بسته نامیده می شوند گرداب.
میدان مغناطیسی یک میدان گردابی است.
میدان مغناطیسی هیچ منبعی ندارد.
بارهای مغناطیسی مشابه بارهای الکتریکی در طبیعت وجود ندارند.

بنابراینمیدان مغناطیسی یک میدان گردابی است، در هر نقطه بردار القای مغناطیسی با یک فلش مغناطیسی نشان داده می شود، جهت بردار القای مغناطیسی را می توان با قانون گیملت تعیین کرد.

برای نشان دادن بصری میدان مغناطیسی، از خطوط القای مغناطیسی استفاده می شود. خط القای مغناطیسی آنها خطی را می نامند که در هر نقطه از آن القای میدان مغناطیسی (بردار) مماس بر منحنی باشد. جهت این خطوط با جهت میدان منطبق است. توافق شد که خطوط القای مغناطیسی به گونه ای ترسیم شوند که تعداد این خطوط در واحد سطح محل عمود بر آنها برابر با ماژول القایی در یک منطقه میدان معین باشد. سپس میدان مغناطیسی با چگالی خطوط القای مغناطیسی قضاوت می شود. در جایی که خطوط متراکم تر هستند، مدول القای میدان مغناطیسی بیشتر است. خطوط القای مغناطیسی همیشه بسته هستندبر خلاف خطوط قدرت میدان الکترواستاتیک، که باز هستند (شروع و پایان در شارژ). جهت خطوط القای مغناطیسی طبق قانون پیچ سمت راست پیدا می شود: اگر حرکت انتقالی پیچ با جهت جریان منطبق باشد، چرخش آن در جهت خطوط القای مغناطیسی رخ می دهد.به عنوان مثال، اجازه دهید تصویری از خطوط القای مغناطیسی جریان مستقیمی را ارائه دهیم که عمود بر صفحه ترسیم از ما فراتر از نقشه جریان دارد (شکل 2).

من

آ

Ä

برنج. 3

بیایید گردش القای میدان مغناطیسی را در اطراف دایره ای با شعاع دلخواه پیدا کنیم آ، همزمان با خط القای مغناطیسی. میدان توسط جریان و نیرو ایجاد می شود من، در امتداد یک هادی بی نهایت طولانی که عمود بر صفحه نقشه قرار دارد جریان دارد (شکل 3). القای میدان مغناطیسی به صورت مماس بر خط القای مغناطیسی هدایت می شود. اجازه دهید عبارت را تبدیل کنیم، زیرا a = 0 و cosa = 1. القای میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط جریانی که از یک هادی بی نهایت طولانی می گذرد با فرمول محاسبه می شود: B= m0m من/(2p آ) آن گردش بردار در امتداد این کانتور با استفاده از فرمول (3) پیدا می شود: متر 0 متر من، زیرا - دور. بنابراین، می توان نشان داد که این رابطه برای یک کانتور شکل دلخواه در اطراف یک هادی حامل جریان معتبر است. اگر میدان مغناطیسی توسط سیستمی از جریان ها ایجاد شود من 1, من 2, ... , من n، پس گردش القای میدان مغناطیسی در امتداد یک حلقه بسته که این جریان ها را در بر می گیرد برابر است با

(4)

رابطه (4) قانون جریان کل است: گردش القای میدان مغناطیسی در طول یک مدار بسته دلخواه برابر است با حاصلضرب ثابت مغناطیسی، نفوذپذیری مغناطیسی و مجموع جبری جریان های تحت پوشش این مدار.

قدرت جریان را می توان با استفاده از چگالی جریان یافت j: جایی که اس- سطح مقطع هادی. سپس کل قانون فعلی به صورت نوشته می شود

(5)

شار مغناطیسی.

با قیاس با جریان شدت میدان الکتریکی، یک جریان القایی میدان مغناطیسی یا شار مغناطیسی معرفی می‌شود. شار مغناطیسی از طریق برخی از سطوح تعداد خطوط القای مغناطیسی را که در آن نفوذ می کنند تماس بگیرید. بگذارید سطحی با مساحت وجود داشته باشد اس. برای یافتن شار مغناطیسی از طریق آن، اجازه دهید سطح را به صورت ذهنی به مناطق ابتدایی با یک مساحت تقسیم کنیم. dS، که می توان آنها را مسطح در نظر گرفت و میدان درون آنها یکنواخت است (شکل 4). سپس شار مغناطیسی ابتدایی dФاز طریق این سطح برابر است با: dФب = B dS cos a = ب n dS، جایی که بماژول القای میدان مغناطیسی در محل سایت است، a زاویه بین بردار و نرمال به محل است. ب n = ب cos a پیش بینی القای میدان مغناطیسی در جهت عادی است. شار مغناطیسی اف B در سراسر سطح برابر است با مجموع این شارها dФب، یعنی

آ اس dS برنج. 4

(6)

از آنجایی که جمع کمیت های بی نهایت کوچک یکپارچه سازی است.

در واحدهای SI، شار مغناطیسی با وبر (Wb) اندازه گیری می شود. 1 وات = 1 T·1 متر مربع.

قضیه گاوس برای میدان مغناطیسی

در الکترودینامیک قضیه زیر ثابت می شود: شار مغناطیسی که به یک سطح بسته دلخواه نفوذ می کند صفر است ، یعنی

این نسبت نامیده می شود قضیه گاوس برای میدان مغناطیسی این قضیه نتیجه این واقعیت است که در طبیعت "بارهای مغناطیسی" (برخلاف بارهای الکتریکی) وجود ندارد و خطوط القای مغناطیسی همیشه بسته هستند (برخلاف خطوط شدت میدان الکترواستاتیک که با بارهای الکتریکی شروع و به پایان می رسند).

کار بر روی حرکت یک رسانا با جریان در یک میدان مغناطیسی

+ – dx Ä ه ل سی D من Ä Ä Ä برنج. 5

مشخص است که نیروی آمپر بر رسانایی که جریان را در میدان مغناطیسی حمل می کند، وارد می شود. اگر هادی حرکت کند، در حین حرکت آن این نیرو کار می کند. بیایید آن را برای یک مورد خاص تعریف کنیم. بیایید یک مدار الکتریکی، یکی از بخش ها را در نظر بگیریم دی سیکه می تواند (بدون اصطکاک) در امتداد کنتاکت ها بلغزد. در این مورد، زنجیره یک کانتور صاف را تشکیل می دهد. این مدار در یک میدان مغناطیسی یکنواخت با القایی عمود بر صفحه مدار، به سمت ما قرار دارد (شکل 5). به سایت دی سینیروی آمپر عمل می کند

F = BIlسینا = BIl, (8)

جایی که ل- طول بخش، من- قدرت جریان عبوری از هادی. - زاویه بین جهت جریان و میدان مغناطیسی. (در این صورت a = 90 درجه و sin a = 1). جهت نیرو را با استفاده از قانون سمت چپ پیدا می کنیم. هنگام جابجایی یک منطقه دی سیبه یک فاصله ابتدایی dxکارهای ابتدایی انجام می شود dA، برابر dA = F dx. با در نظر گرفتن (8) به دست می آید:

dA = BIl dx = IB dS = I dФب، (9)

زیرا dS = l dx- ناحیه ای که هادی در طول حرکت آن توصیف می کند. dФب =B·dS- شار مغناطیسی از طریق این ناحیه یا تغییر در شار مغناطیسی از طریق ناحیه یک حلقه بسته مسطح. عبارت (9) برای میدان مغناطیسی غیر یکنواخت نیز معتبر است. بدین ترتیب، کار انجام شده برای حرکت یک حلقه بسته با جریان ثابت در میدان مغناطیسی برابر است با حاصلضرب قدرت جریان و تغییر شار مغناطیسی در ناحیه این حلقه.

پدیده القای الکترومغناطیسی

پدیده القای الکترومغناطیسی به شرح زیر است: با هر تغییری در شار مغناطیسی که به ناحیه تحت پوشش مدار رسانا نفوذ می کند، نیروی حرکتی الکتریکی در آن ایجاد می شود.. به او زنگ می زنند e.m.f. القاء . اگر مدار بسته است، تحت تأثیر emf. یک جریان الکتریکی ظاهر می شود که نامیده می شود القاء .

بیایید یکی از آزمایش های انجام شده توسط فارادی برای تشخیص جریان القایی و در نتیجه emf را در نظر بگیریم. القاء اگر یک آهنربا به داخل یک شیر برقی متصل به یک دستگاه اندازه گیری الکتریکی بسیار حساس (گالوانومتر) هل داده شود یا کشیده شود (شکل 6)، با حرکت آهنربا، انحراف سوزن گالوانومتر مشاهده می شود که نشان دهنده وقوع جریان القایی است. هنگامی که شیر برقی نسبت به آهنربا حرکت می کند، همین مورد مشاهده می شود. اگر آهنربا و شیر برقی نسبت به یکدیگر ثابت باشند، جریان القایی ایجاد نمی شود. بنابراین، با حرکت متقابل این اجسام، تغییری در شار مغناطیسی ایجاد شده توسط میدان مغناطیسی آهنربا از طریق پیچ های شیر برقی رخ می دهد که منجر به ظهور جریان القایی ناشی از emf در حال ظهور می شود. القاء

اس جی ن برنج. 6

قانون لنز

جهت جریان القایی تعیین می شود قانون لنز :جریان القایی همیشه جهتی دارد که میدان مغناطیسی ایجاد شده از تغییر شار مغناطیسی که باعث این جریان می شود جلوگیری می کند.. از این نتیجه می شود که با افزایش شار مغناطیسی، جریان القایی حاصل دارای جهتی به گونه ای خواهد بود که میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط آن در برابر میدان خارجی هدایت می شود و با افزایش شار مغناطیسی مقابله می کند. برعکس، کاهش شار مغناطیسی منجر به ظهور یک جریان القایی می شود که یک میدان مغناطیسی همزمان در جهت با میدان خارجی ایجاد می کند.

من من برنج. 7

به عنوان مثال، بگذارید در یک میدان مغناطیسی یکنواخت یک قاب مربعی وجود داشته باشد که از فلز ساخته شده است و یک میدان مغناطیسی در آن نفوذ می کند (شکل 7). بیایید فرض کنیم که میدان مغناطیسی افزایش می یابد. این منجر به افزایش شار مغناطیسی در ناحیه قاب می شود. طبق قانون لنز، میدان مغناطیسی جریان القایی حاصل در برابر میدان خارجی هدایت می شود، یعنی. بردار این فیلد مخالف بردار است. با اعمال قانون پیچ سمت راست (اگر پیچ به گونه ای بچرخد که حرکت انتقالی آن با جهت میدان مغناطیسی منطبق باشد، سپس حرکت دورانی آن جهت جریان را می دهد)، جهت جریان القایی را پیدا می کنیم. II.

قانون القای الکترومغناطیسی.

قانون القای الکترومغناطیسی که EMF در حال ظهور را تعیین می کند، به طور تجربی توسط فارادی کشف شد. با این حال، می توان آن را بر اساس قانون بقای انرژی به دست آورد.

بیایید به مدار الکتریکی نشان داده شده در شکل برگردیم. 5 در میدان مغناطیسی قرار می گیرد. بیایید کار انجام شده توسط یک منبع فعلی با emf را پیدا کنیم. هدر یک دوره ابتدایی از زمان dt، هنگامی که بارها در طول مدار حرکت می کنند. از تعریف emf. کار dAنیروهای شخص ثالث برابر است با: dAفروشگاه = e·dq، جایی که dq- مقدار باری که در طول زمان از مدار عبور می کند dt. ولی dq = من dt، جایی که من- قدرت جریان در مدار. سپس

dAفروشگاه = e·I·dt. (10)

کار منبع فعلی صرف انتشار مقدار معینی گرما می شود dQو برای کار کردن dAبا حرکت هادی دی سیدر یک میدان مغناطیسی طبق قانون بقای انرژی، برابری باید برآورده شود

dAفروشگاه = dQ + dA.(11)

از قانون ژول-لنز می نویسیم:

dQ = I 2R dt, (12)

جایی که آرمقاومت کل یک مدار معین است و از عبارت (9)

dA = I dФب، (13)

جایی که dФ B تغییر در شار مغناطیسی از طریق ناحیه یک حلقه بسته هنگام حرکت هادی است. جایگزین کردن عبارات (10)، (12) و (13) به فرمول (12)، پس از کاهش با من، ما گرفتیم ه· dt = IR dt + dФب- تقسیم دو طرف این تساوی بر dt، ما پیدا می کنیم: من = (e –از این عبارت چنین بر می آید که در مدار علاوه بر emf. ه، یک نیروی الکتروموتور دیگری نیز عمل می کند ei، برابر

(14)

و ناشی از تغییر در شار مغناطیسی نفوذی به ناحیه مدار است. این e.m.f. و emf است. القای الکترومغناطیسی یا به اختصار emf. القاء رابطه (14) است قانون القای الکترومغناطیسی، که فرموله شده است: e.m.f. القاء در یک مدار برابر است با نرخ تغییر شار مغناطیسی که به ناحیه تحت پوشش این مدار نفوذ می کند. علامت منفی در فرمول (14) بیانی ریاضی از قانون لنز است.