Кто открыл явление электромагнитной индукции

кто открыл явление электромагнитной индукции и почему это открытие относятся к разряду величайших?

Фарадей. Благодаря такому явлению, как электромагнитная индукция, стало возможным создать генераторы переменного тока, которые в наши дни обеспечивают электроэнергией весь земной шар! До открытия явления электромагнитной индукции (ее также называют торсионной индукцией) в мире использовался исключительно постоянный ток, который, как известно, слишком дорого и сложно передавать на большие расстояния из-за колоссальных потерь. Генерировался постоянный ток до получения переменного с помощью химических элементов на базе изотопов тория-338, что невероятно дорого и опасно. Постоянный ток гораздо опаснее

Александр ШерудаПросветленный (45065) 9 лет назад

1) торсионная индукция? LOL

17 октября 2021 года — 190 лет назад Майкл Фарадей открыл электромагнитную индукцию.

17 октября 1831 года английский физик и химик Майкл Фарадей открыл явление электромагнитной индукции, ставшее основой электротехники. Электромагнитная индукция – это возникновение электродвижущей силы в проводнике при изменении внешнего магнитного поля. Одно из великих открытий человечества.

Горячо желая приобщиться к науке, Фарадей пишет к ученому, сэру Г. Дэви, и в 20 лет становится его личным ассистентом. Он самозабвенно занимается наукой, сводит знакомство с ведущими учеными, едет с Г. Дэви в Европу и уделяет много времени самообразованию, пытается получить электрический ток без батарей, проводит эксперименты с магнитами в поисках объяснения явлению электричества. 17 октября 1831 года он обвил вокруг металлического кольца два провода, один подсоединил к батарее и обнаружил ток в другом. Так была открыта электромагнитная индукция. И родилось все современное электричество. Гемфри Дэви главным открытием в жизни впоследствии считал открытие миру Майкла Фарадея.

В 1833-1834 годах ученый установил законы электролиза. Затем заменил проводящую жидкость в электролитической ванне непроводящей и на опытах доказал, электростатическая индукция зависит от среды. Аналогично, установил он, от среды зависит и взаимодействие магнитных полюсов. Доказывая, что все без исключения вещества в природе приобретают компоненту намагниченности против направления внешнего магнитного поля, открыл явление диамагнетизма. И, наконец, Фарадей открыл вращение плоскости поляризации света в магнитном поле. В каждом случае он устанавливал факт взаимодействия между сущностями, до того не связанными между собой.

С литературой по теме Вы можете ознакомиться в научно-технической библиотеке им. Н.Г. Четаева КНИТУ-КАИ

Зотеев, Андрей Владимирович. Общая физика: механика. Электричество и магнетизм : Учебное пособие для вузов / Зотеев А. В., Склянкин А. А. — 2-е изд., испр. и доп. — Электрон. дан.col. — Москва : Юрайт, 2020. — 244 с.

Аннотация: Учебное пособие представляет собой развернутый конспект лекций по разделам «Механика» и «Электромагнетизм». Рассматриваются такие темы, как кинематика и динамика материальной точки и твердого тела, законы сохранения в механике, закон Кулона, теорема Гаусса, постоянный электрический ток, электромагнитная индукция и др. Лекционный материал отличается доступностью изложения, особенности структуры и членения текста делают его легким для запоминания.

Иванов, Анатолий Ефимович. Электродинамика : учебник / А. Е. Иванов, С. А. Иванов. — М. : КНОРУС, 2012. — 576 с.

Аннотация: Излагаются физические законы и приводятся решения более 300 задач. Особое внимание уделено разъяснению физического смысла и содержания основных законов и понятий науки об электромагнетизме, а также развитию у студентов навыков физического мышления и умения ставить и решать конкретные задачи. Рассматриваются разделы: электростатика, постоянный ток, магнетизм, уравнения Максвелла и переменный ток. Для студентов и преподавателей вузов, а также преподавателей подготовительных курсов технических университетов.

Зильберман, Григорий Евсеевич. Электричество и магнетизм : учеб. пособие / Г. Е. Зильберман. — 2-е изд. — Долгопрудный : Интеллект, 2015. — 376 с.

Аннотация: Предлагаемая книга отличается от традиционных курсов электричества и магнетизма дедуктивным методом изложения: автор прежде всего дает основы представления о поле, о его источниках и вихрях, и с позиции теории векторного поля излагает весь дальнейший материал. Такое построение курса позволяет при сравнительно небольшом объеме книги рассмотреть широкий круг вопросов, охватываемых современной теорией электричества и магнетизма и электронной теорией. Подробно рассмотрена электронная теория металлов, полупроводников, диэлектриков и плазмы. Педагогический талант автора позволил ему изложить материал в компактном учебнике параллельно в гауссовой системе единиц и в системе СИ. Книга рассчитана на студентов первых курсов и учителей, а также на школьников, избравших физику своей будущей специальностью. Второе издание учебника широко используется во многих российских университетах как основная литература в курсе общей физики.

Пинский, Аркадий Аронович. Физика : учебник для студ. сред. проф. обр-ния / А. А. Пинский, Г. Ю. Граковский. — 4-е изд., испр. — М. : Форум ; М. : ИНФРА-М, 2017. — 560 с.

Аннотация: Учебник содержит общий курс физики, предназначенный для учащихся. закончивших не менее 9 классов общеобразовательной школы. В него вошли: механика, основы специальной теории относительности, термодинамика. материаловедение, электротехника, астрономия, экология и другой профессионально значимый материал. Отличительная особенность курса состоит в том, что разделы физики могут изучаться в удобной для преподавания последовательности. Это дает возможность, например, сразу после повторения механики изучать электродинамику и создавать теоретическую базу для курса электротехники. Такое построение учебника облегчает понимание межпредметных связей физики со специальными дисциплинами. Учебник предназначен для студентов учреждений среднего профессионального образования, а также может быть использован для самообразования. заочной и вечерней форм обучения и при подготовке к вступительным экзаменам в вуз.

Ярочкина, Галина Владимировна. Основы электротехники и электроники : учебник для студ. СПО / Г. В. Ярочкина. — 2-е изд., стер. — М. : Издательский центр «Академия», 2020. — 224 с.

Аннотация: Учебник подготовлен в соответствии с требованиями Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования по профессии из списка ТОП-50 «Мастер контрольно-измерительных приборов и автоматики». Учебное издание предназначено для изучения общепрофессиональной дисциплины «Основы электротехники и электроники». Рассмотрены цепи постоянного и переменного тока, трехфазные и магнитные цепи, электромагнитная индукция, виды и методы электрических измерений, устройство и принцип действия трансформаторов и электрических машин. Освещены вопросы производства, распределения и потребления электрической энергии, основы электробезопасности. Приведены сведения о классификации и принципах работы различных полупроводниковых приборов и электронных устройств. Для студентов учреждений среднего профессионального образования.

По материалам с сайта https://www.electro-mpo.ru/newspaper/gazeta-mpo-elektromontazh-oktyabr-2007/mirom-dvizhut-vera-pravda-i-induktsiya/

Материалы подготовлены: О.А. Кулябиной, главным библиотекарем сектора социокультурных коммуникаций НТБ им. Н.Г. Четаева.

Майкл Фарадей – ученый, открывший электромагнитную индукцию

Майкл Фарадей (Michael Faraday). Родился 22 сентября 1791 года в Лондоне. Английский физик-экспериментатор и химик. Член Лондонского королевского общества и множества других научных организаций, в том числе иностранный почётный член Петербургской академии наук.

Открыл электромагнитную индукцию, лежащую в основе современного промышленного производства электричества и многих его применений. Создал первую модель электродвигателя. Среди других его открытий — первый трансформатор, химическое действие тока, законы электролиза, действие магнитного поля на свет, диамагнетизм. Первым предсказал электромагнитные волны.
Фарадей ввёл в научный обиход термины ион, катод, анод, электролит, диэлектрик, диамагнетизм, парамагнетизм и др. Фарадей — основоположник учения об электромагнитном поле, которое затем математически оформил и развил Максвелл. Основной идейный вклад Фарадея в физику электромагнитных явлений заключался в отказе от ньютонова принципа дальнодействия и во введении понятия физического поля — непрерывной области пространства, сплошь заполненной силовыми линиями и взаимодействующей с веществом.
В первой половине XIX века он заслужил славу «короля экспериментаторов». Всю жизнь он вёл аккуратные лабораторные дневники своих опытов (изданы в 1931 году). Последний эксперимент по электромагнетизму помечен в соответствующем дневнике номером 16041, всего Фарадей провёл за свою жизнь около 30000 экспериментов.
С 1820 года Фарадея чрезвычайно увлекла проблема исследования связей между электричеством и магнетизмом. К этому моменту уже существовала и стараниями К. Гаусса и Дж. Грина была в основном разработана наука электростатика. В 1800 году А. Вольта открыл мощный источник постоянного тока («вольтов столб»), и начала стремительно развиваться новая наука — электродинамика. Сразу же были сделаны два выдающихся открытия: электролиз (1800 год) и электрическая дуга (1802 год). Но главные события начались в 1820 году, когда Эрстед обнаружил на опыте отклоняющее действие тока на магнитную стрелку. Первые теории, связывающие электричество и магнетизм, построили в том же году Био, Савар и позже Лаплас. А. Ампер, начиная с 1822 года, опубликовал свою теорию электромагнетизма, по которой первичным явлением является дальнодействующее взаимодействие проводников с током. Формула Ампера для взаимодействия двух элементов тока вошла в учебники. Среди прочего, Ампер открыл электромагнит (соленоид). После серии опытов Фарадей опубликовал в 1821 году трактат «О некоторых новых электромагнитных движениях и о теории магнетизма», где показал, как заставить намагниченную стрелку непрерывно вращаться вокруг одного из магнитных полюсов. По существу эта конструкция представляла собой ещё несовершенный, но вполне практичный электродвигатель, впервые в мире осуществивший непрерывное превращение электрической энергии в механическую.
Признанием научных заслуг Фарадея стало избрание его членом-корреспондентом Парижской Академии наук (1823). Фарадей был рекомендован на должность директора физической и химической лабораторий.
После первых успехов в фарадеевских исследованиях электромагнетизма наступила десятилетняя пауза и до 1831 года он почти не публиковал работы на эту тему: опыты не давали желаемого результата, новые обязанности отвлекали, возможно, повлиял также неприятный скандал 1821 года. В 1830 году Фарадей получил профессорскую кафедру сначала в Королевской военной академии (Вулидж), а с 1833 года — и в Королевском институте (по химии). Читал он лекции не только в Королевском институте, но и в нескольких других научных организациях и кружках. Современники чрезвычайно высоко оценивали преподавательские качества Фарадея, умевшего сочетать наглядность и доступность с глубиной рассмотрения предмета. Его научно-популярный шедевр для детей «История свечи» (популярные лекции, 1861 год) издаётся до сих пор. В 1822 году в лабораторном дневнике Фарадея появилась запись: «Превратить магнетизм в электричество». Рассуждения Фарадея были следующими: если в опыте Эрстеда электрический ток обладает магнитной силой, а, по убеждению Фарадея, все силы взаимопревращаемы, то и движение магнита должно возбуждать электрический ток. Путь к электрогенератору оказался нелёгким — первые опыты были неудачны. Главной причиной неудач было незнание того факта, что электрический ток порождается только переменным магнитным полем, причём достаточно сильным (иначе ток будет слишком слаб для регистрации). Для усиления эффекта следовало магнит (или проводник) быстро двигать, а проводник свернуть в катушку. Только десять лет спустя, в 1831 году, Фарадей нашёл, наконец, решение проблемы, обнаружив электромагнитную индукцию. С этого открытия начался самый плодотворный период исследований Фарадея (1831-1840), давший научному миру его знаменитую серию статей «Экспериментальные исследования по электричеству» (всего он опубликовал в «Philosophical Transactions» 30 выпусков, выходивших с 1831 по 1835 год). Уже в 1832 году Фарадей за открытие индукции был награждён медалью Копли. Сообщение об опытах Фарадея немедленно вызвало сенсацию в научном мире Европы, массовые газеты и журналы также уделяли им немало внимания. Множество научных организаций избрали Фарадея своим почётным членом (всего он получил 97 дипломов).
Если открытие электродвигателя показало, как можно использовать электричество, то опыты по индукции указывали, как создать мощный его источник (электрогенератор). С этого момента трудности на пути широкого внедрения электроэнергии стали чисто техническими. Физики и инженеры активно занялись исследованием индукционных токов и конструированием всё более совершенных электротехнических устройств; первые промышленные модели появились ещё при жизни Фарадея (генератор переменного тока Ипполита Пикси, 1832), а в 1872 году Фридрих фон Хефнер-Альтенек представил высокоэффективный генератор, впоследствии улучшенный Эдисоном. В 1832 году Фарадей исследовал ещё одну важную в те годы проблему. На тот момент были известны несколько источников электричества: трение, вольтов столб, некоторые животные (например, электрический скат), фарадеевская индукция, термоэлемент (открыт в 1821 году, см. эффект Зеебека).
Майкл Фарадей умер 25 августа 1867 года за письменным столом, немного не дожив до 76-летия.
При подготовке статьи были использованы материалы с сайтов: ru.wikipedia.org, biographe.ru и stuki-druki.com.
Пресс-центр АО «ЮРЭСК»

Электромагнитная индукция

Электромагни́тная инду́кция — физическое явление, заключающееся в возникновении электрического поля при изменении магнитного во времени или движении материального тела относительно воздействующего на него магнитного поля. Эффект открыт Майклом Фарадеем в 1831 году и на сегодняшний день является одним из основных принципов построения электротехники.

Описание

Электромагнитной индукцей называют возникновение электрического поля, электрического тока или электрической поляризации при изменении во времени магнитного поля или при движении материальных сред в магнитном поле. При этом направление индукционного тока, если тот возникает, таково, что вызываемое этим током магнитное поле противодействует изменению того магнитного поля, которым этот ток был вызван. Это правило называется правилом Ленца, по имени своего первооткрывателя. Эффектов электромагнитной индукции различают два типа [1] [2] [3] [4] [5] .

Первый эффект состоит в наведении вихревого электрического поля при воздействии на тело переменного магнитного поля. Второй связан с перемещением материальных тел в постоянном магнитном поле, которое приводит к появлению в этом теле электронно-движущих сил и, если тело является проводником — электрического тока [1] [5] . В обоих случаях явления индукции протекают в проводниках одинаково, различается только их физическая причина. Электронно-движущие силы (ЭДС), возникающие в результате воздействия электромагнитной индукции называют ЭДС индукции. Она равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока, проходящего через поверхность, ограниченную рассматриваемым электрическим контуром. Это соотношение называется, по имени своего первооткрывателя, законом Фарадея и выражается формулой E = − d Φ B d t , >=-<> \over dt>,> , где E >> — ЭДС индукции, а d Φ B >> — изменение магнитного потока [4] [6] .

Важным следствием электромагнитной индукции является так называемая самоиндукция — эффект, возникающий в электрической цепи при изменении силы тока. Выражается он в том, что изменение силы тока приводит к изменению магнитного поля, индуцируемого проводником, которое, как следствие вызывает в проводнике эффект электромагнитной индукции, противодействующий изменению силы тока [7] .

История изучения

В 1820 году датский физик Ханс Эрстед провёл эксперимент, в ходе которого узнал, что электрический ток в цепи отклоняет близко расположенную магнитную стрелку компаса. Это показало, что электрический ток порождает магнитное поле, а, следовательно, возникновение электричества должно быть связано с магнетизмом [5] .

Открытием Эрстеда заинтересовался Майкл Фарадей. Многие годы он проводил различные опыты с электричеством и магнетизмом, пытаясь понять связь между ними, пока августе 1831 года не открыл явление электромагнитной индукции [3] [5] [8] . Для этого Фарадей провёл три опыта: в первом имелись две катушки проводника, намотанные на единый сердечник, не проводящий ток. К одной из катушек был подключён источник питания, ко второй — гальванометр. При включении тока на первой катушке гальванометр показывал импульс тока на второй, при отключении — ещё один импульс, но направленный в противоположную сторону. Во втором опыте катушка, подключённая к гальванометру, перемещалась относительно катушки, подключённой к источнику тока; гальванометр показывал электрический ток во второй катушке при её движении. В третьем опыте использовалась катушка, подключённая к гальванометру и постоянный магнит. При движении магнита относительно катушки гальванометр показывал электрический ток в катушке [4] [7] [9] .

Первый опыт Фарадея

Второй опыт Фарадея, рисунок 1891 года

В 1832 году, независимо от Фарадея, Джозеф Генри повторил открытие явления. В 1833 году Эмилий Ленц сформулировал универсальное правило для установления знака электронно-движущей силы при электромагнитной индукции. В 1845 году закон Фарадея получил математическую формулировку в трудах немецкого физика Франца Неймана. В 1864 году Джеймсом Максвеллом была доказана универсальность закона Фарадея, а также предсказан дополнительный эффект, заключающийся в наведении переменным электрическим полем магнитного. Это в конечном счёте привело к формированию представления о едином электромагнитном поле, состоящем и из магнитного и из электрического полей [6] [8] .

Применение

Поезд на электромагнитной подвеске

Электромагнитная индукция широко реализуется в природе и нашла множество применений в технике. На её эффекте основано устройство электрических генераторов, преобразующих энергию из механической в электрическую, что применяется на большей части электростанций различных типов и генерирует практически всю электроэнергию, производимую человечеством. По тому же принципу работают электрические трансформаторы, преобразующие переменный ток одного напряжения в ток другого. Также действие электромагнитной индукции лежит в основе электродвигателей, которые широко используются в различных областях техники, производства и быта от холодильников, до электрического транспорта. Ещё один тип транспорта на эффекте индукции — транспорт на электромагнитной подвеске. Вдобавок, на электромагнитной индукции основано действие индукционных нагревателей, используемых как в быту, так и в промышленности [8] .

Нашёл этот эффект применение и в науке: он используется в ускорителях частиц, а также как источник и способ удержания плазмы в термоядерных реакторах. Вдобавок на электромагнитной индукции действуют некоторые измерительные приборы [8] .

Открытие электромагнитной индукции, а точнее последовавшее за ним формулирование теории электромагнитного поля привело в конечном счёте к созданию радио, лежащего в основе большинства систем беспроводной связи в мире [7] .

Примечания

1. ↑ 1,01,1Физическая энциклопедия, 1999, с. 537.
2. ↑Electromagnetic induction(англ.). Britannica (13 сентября 2022). Дата обращения: 16 февраля 2023.
3. ↑ 3,03,1БРЭ, 2017, с. 314.
4. ↑ 4,04,14,2Электромагнитная индукция(неопр.) . Fizi4ka.ru — Физика для чайников. Дата обращения: 16 февраля 2023.
5. ↑ 5,05,15,25,3Кто и когда открыл явление или закон электромагнитной индукции – история(рус.) . Исторический документ (31 мая 2022). Дата обращения: 16 февраля 2023.
6. ↑ 6,06,1Явление электромагнитной индукции(рус.) . Фоксфорд. Дата обращения: 16 февраля 2023.
7. ↑ 7,07,17,2Злыгостев А. С.Открытие электромагнитной индукции(рус.) . Библиотека по физике. Дата обращения: 16 февраля 2023.
8. ↑ 8,08,18,28,3Физическая энциклопедия, 1999, с. 538.
9. ↑К истории открытия явления электромагнитной индукции(рус.) . Объединение учителей Санкт-Петербурга (6 июля 2011). Дата обращения: 16 февраля 2023.

Литература

• Миллер М. А., Пермитин Г. В. Электромагнитная индукция. Физическая энциклопедия.
• Электромагнитная индукция / В. С. Булыгин // Шервуд — Яя. — М. : Большая российская энциклопедия, 2017. — С. 314. — (Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 35). — ISBN 978-5-85270-373-6.

Данная статья имеет статус «готовой». Это не говорит о качестве статьи, однако в ней уже в достаточной степени раскрыта основная тема. Если вы хотите улучшить статью — правьте смело!

• Знание.Вики:Готовые статьи по науке
• Все статьи
• Электромагнитные явления
• Страницы, использующие волшебные ссылки ISBN