Что называют магнитным потоком через контур? От чего он зависит?
МАГНИТНЫЙ ПОТОК (символ Ф) , мера силы и протяженности МАГНИТНОГО ПОЛЯ. Поток через площадь А под прямым углом к одинаковому магнитному полю есть Ф=mНА, где m — магнитная ПРОНИЦАЕМОСТЬ среды, а Н — интенсивность магнитного поля. Плотность магнитного потока — это поток на единицу площади (символ В) , который равен Н. Изменение магнитного потока через электрический проводник наводит ЭЛЕКТРОДВИЖУЩУЮ СИЛУ.
Магнитный поток — магнитные силовые линии, пронизывающие контур. Зависит от напряженности магнитного поля и площади пронизываемого контура.
Khan Academy does not support this browser.
Чтобы пользоваться «Академией Хана», необходимо обновить ваш веб-браузер. Чтобы начать обновление, выберите один из предложенных ниже вариантов.
If you’re seeing this message, it means we’re having trouble loading external resources on our website.
Если вы используете веб-фильтр, пожалуйста, убедитесь, что домены *.kastatic.org и *.kasandbox.org разблокированы.
Основное содержание
Course: Физика > Модуль 13
Урок 4: Магнитный поток и закон Фарадея
Поток и магнитный поток
Что такое магнитный поток?
Введение в закон Фарадея
Правило Ленца
Пример применения закона Фарадея
Введение в закон Фарадея
Ток, возникший вследствие перемещения стержня в магнитном поле
Применение закона Фарадея для генерации электрического тока
© 2024 Khan Academy
Что такое магнитный поток?
Узнайте, что такое магнитный поток и как его находить.
Что такое магнитный поток?
Магнитный поток является мерой общего магнитного поля, проходящего сквозь заданную площадь. Это очень удобный инструмент для описания эффекта, оказываемого магнитным полем на объект, занимающий такую же площадь. Величина магнитного потока зависит от выбранной площади. Мы можем выбрать любую площадь, какую захотим, и любым образом ориентировать её в пространстве относительно магнитного поля.
Если мы изображаем магнитное поле силовыми линиями , тогда каждая силовая линия, проходящая через выбранную площадь, делает свой вклад в общий магнитный поток. Также имеет значение угол, под которым силовая линия пересекает эту плоскость. Если силовая линия пересекает её под очень небольшим углом, то и вклад её в магнитный поток будет небольшим. При вычислении магнитного потока мы учитываем только ту составляющую вектора магнитного поля, которая перпендикулярна исследуемой площади.
Если мы возьмём фрагмент плоскости площадью A
, то между вектором магнитного поля (с модулем B
) и нормалью (перпендикуляром) к плоскости образуется угол θ
. Тогда магнитный поток будет равен:
Что называется магнитным потоком через контур
Изменение магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур, может происходить по двум причинам:
1. Магнитный поток изменяется вследствие перемещения контура или его частей в постоянном во времени магнитном поле. Это случай, когда проводники, а вместе с ними и свободные носители заряда, движутся в магнитном поле. Возникновение ЭДС индукции объясняется действием силы Лоренца на свободные заряды в движущихся проводниках. Сила Лоренца играет в этом случае роль сторонней силы.
 |
 |
|
 |
 |
Рис. 1. Возникновение ЭДС индукции в движущемся проводнике. Указана составляющая силы Лоренца, действующей на свободный электрон
На свободные заряды на этом участке контура действует сила Лоренца. Одна из составляющих этой силы, связанная с переносной скоростью зарядов, направлена вдоль проводника. Она играет роль сторонней силы. Ее модуль равен:
Работа силы Л на пути равна:
По определению ЭДС:
В других неподвижных частях контура сторонняя сила равна нулю. Соотношению для инд можно придать привычный вид. За время площадь контура изменяется на . Изменение магнитного потока за это время равно . Следовательно,
|
|
|
|
|
Модель 1. Электромагнитная индукция в движущемся проводнике
2. Вторая причина изменения магнитного потока, пронизывающего контур, — изменение во времени магнитного поля при неподвижном контуре. В этом случае возникновение ЭДС индукции уже нельзя объяснить действием силы Лоренца. Электроны в неподвижном проводнике могут приводиться в движение только электрическим полем. Это электрическое поле порождается изменяющимся во времени магнитным полем. Работа этого поля при перемещении единичного положительного заряда по замкнутому контуру равна ЭДС индукции в неподвижном проводнике. Следовательно, электрическое поле, порожденное изменяющимся магнитным полем, не является потенциальным. Его называют вихревым электрическим полем . Представление о вихревом электрическом поле было введено в физику великим английским физиком Джеймсом Максвеллом в 1861 году.
Таким образом, явления индукции в движущихся и неподвижных проводниках протекают одинаково и описываются одним законом ЭМИ, но физическая причина возникновения индукционного тока оказывается в этих двух случаях различной.
Что называется магнитным потоком через контур
Физика
Электродинамика
Магнитное поле
Механические колебания
Электромагнитные колебания
Механические волны
Электромагнитные волны
Оптика
Геометрическая оптика
Задачи на сферическое зеркало
Линза
Волновая оптика
Основы теории относительности
Основы квантовой физики
Излучения и спектры
Световые кванты
Атомная физика
Ядерная физика
Физика элементарных частиц
Открытие позитрона. Античастицы
Современная физическая картина мира
Современная физическая картина мира
Строение Вселенной
Строение Вселенной
Звёзды и источники их энергии. Современные представления о происхождении и эволюции Солнца и звёзд
Наша галактика и другие галактики
Пространственные масштабы наблюдаемой Вселенной
Применимость законов физики для объяснения природы космических объектов
«Красное смещение» в спектрах галактик
Современные взгляды на строение и эволюцию Вселенной
Наблюдение солнечных пятен, звёздных скоплений, туманностей и галактик
Медиаматериалы