Математическая запись закона электромагнитной индукции в движущемся проводнике
Значение электродвижущей силы, индуктируемой (наводимой) в движущемся проводнике прямопропорциональна магнитной индукции магнитного поля, длине проводника и линейной скорости.
Закон электромагнитной индукции в движущемся проводнике
Линейная скорость движения проводника
Магнитная индукция
Электродвижущая сила индукции
Физические величины, описывающие явление электромагнитной индукции в движущемся проводнике
Таким образом, для описания явления электромагнитной индукции в движущемся проводнике введены следующие физические величины: электродвижущая сила индукции, магнитная индукция, линейная скорость движения проводника.
Введена для энергетической характеристики явления.
Определение: электродвижущая сила – это физическая величина, численно равная отношению работы по перемещению зарядов против сил электрического поля к величине этих зарядов.
Определяющая формула:
,
где А – работа сторонних сил по перемещению зарядов против сил электрического поля, Дж;
– количество заряда, Кл.
Единица– вольт (В).
Величина– векторная.
Определяетсярасчетом или измерением с помощью вольтметров.
Введена для силовой характеристики магнитного поля.
Определение: магнитная индукция – это физическая величина, численно равная отношению вращающего момента рамки с током к произведению силы тока в рамке на площадь рамки, помещенной в магнитное поле.
Определяющая формула:
,
где – вращающий момент рамки с током, Н.м;
– сила тока в рамке, А;
– площадь рамки, м2.
Единица– тесла (Тл).
Величина– векторная.
Определяетсярасчетом или измерением с помощью специальных устройств.
Введена для характеристики быстроты действия.
Определение: линейная скорость – это физическая величина, численно равная отношению пути, пройденного телом, ко времени прохождения этого пути.
Определяющая формула:
,
где – путь, м;
– время, с.
Единица– метр за секунду ( Тл).
Величина– векторная.
Определяетсярасчетом или измерением с помощью специальных приборов.
Математически закон запишем так:
,
где – магнитная индукция, Тл;
– длина проводника, м;
– линейная скорость движения проводника, ;
– угол между направлением движения проводника и магнитными силовыми линиями, град.
Таблица 7.1
Номер вопроса, задания | Вопрос, задание | Номер правильного ответа |
Под действием какой силы свободные электроны в проводнике, который движется в магнитном поле, передвигаются к одному из краев проводника? | ||
По какому правилу определяется направление электродвижущей силы? | ||
Сформулируйте правило правой руки. | ||
Магнитная индукция равна 0,1 Тл, длина проводника с током равна 1 м, скорость движения проводника в магнитном поле равна 50 , угол . Определить электродвижущую силу Е в проводнике в вольтах. |
Таблица 7.1а
Номер ответа | ОТВЕТЫ | |
По правилу правой руки. | ||
Силы Лоренца. | ||
Если силовые линии магнитной индукции входят в ладонь, а большой палец показывает направление движения проводника, то выпрямленные пальцы покажут направление электродвижущей силы. |