Электромагнитная индукция: закон Фарадея, правило Ленца и вихревые поля
Как изменяющееся магнитное поле создаёт электричество — принцип работы любого генератора
Главная идея: Неподвижный магнит рядом с катушкой ничего не создаёт. Но как только магнитный поток через катушку изменяется — потому что магнит движется, поле усиливается или катушка поворачивается — возникает электродвижущая сила (ЭДС), которая гонит ток. Этот единственный факт, открытый Майклом Фарадеем в 1831 году, лежит в основе того, как генераторы Токтогульской ГЭС, любое велосипедное динамо и любой трансформатор превращают движение в электрическую энергию.
К концу этой темы вы сможете:
- дать определение магнитного потока и вычислять его через B, площадь и угол;
- формулировать и применять закон электромагнитной индукции Фарадея, ε = −N ΔΦ/Δt;
- с помощью правила Ленца находить направление индукционного тока;
- вычислять ЭДС движущегося проводника в поле, ε = Blv;
- объяснять, что такое вихревое (индукционное) электрическое поле и почему оно гонит ток даже в неподвижном проводнике.