26. Електрорушійна сила електромагнітної індукції.

Електромагнітна індукція — виникнення електрорушійної сили у провіднику, що перебуває у змінному магнітному полі.Явище електромагнітної індукції відкрив у 1831 році Майкл Фарадей. До того було відомо, що електричний струм у провіднику створює магнітне поле. Однак оберненого явища не спостерігалося. Постійне магнітне поле не створює електричного струму. Фарадей встановив, що струм виникає при зміні магнітного поля. Якщо підносити й віддаляти до рамки з провідного матеріалу постійний магніт, то стрілка підключеного до рамки вольтметра відхилятиметься, детектуючи електричний струм. Ще краще це явище проявляється, якщо вставляти (виймати) магнітне осердя в котушку з намотаним провідником.Фарадей встановив кількісний закон електромагнітної індукції, описавши його рівнянням: де

—електрорушійна сила (ЕРС), яка виникає в котушці, що перебуває у змінному магнтіному полі, у вольтах N — кількість витків у котушці Φ — магнітний потік у веберах

Якщо в провіднику виникає електрорушійна сила, то відповідно, індукований в ньому струм буде визначатися за законом Ома формулою, де R - опір провідника. Такий струм називається індукційним струмом.

Використання

Явище електромагнітної індукції використовується у генераторах електричного струму трансформаторах, динамо-машинах, лічильниках електроенергії тощо, тобто є основою виробництва й споживання електричної енергії.

27. Самоіндукція та взаємоіндукція.

Самоіндукція — явище виникнення електрорушійної сили в провіднику при зміні електричного струму в ньому. Знак електрорушійної сили завжди такий, що вона протидіє зміні сили струму. Самоіндукція призводить до скінченного часу наростання сили струму при вмиканні джерела живлення і спадання струму при розмиканні електричного кола.

Величина електрорушійної сили самоіндукції визначається за формулою,

де — е.р.с.,I — сила струму, L — індуктивність.Явище самоіндукції виникає в провідниках зі змінним струмом, навколо яких створюється змінне магнітне поле. Власне магнітне поле контура створює магнітний потік самоіндукції через поверхню, що обмежена цим контуром:де- проекція вектораіндукції магнітного поля струму на нормаль до елемента поверхні . Зазаконом Біо-Савара-Лапласа магнітна індукція в точці, що знаходиться на віддалівід елементаконтура зі струмом, дорівнює:Сила струмув контурі не залежить від, а— універсальна стала, томуабо деіндуктивність, або статична індуктивність контура зі струмом. Вперше введена в обіг Олівером Хевісайдом. За одиницю індуктивності в системі СІ взята генрі. Вона дорівнює індуктивності такого контура, магнітний потік самоіндукції якого при струмі в 1 ампер, дорівнює 1  веберу.

Взаємоіндукція (взаємна індукція) - виникнення електрорушійної сили (ЕРС) в одному провіднику внаслідок зміни сили струму в іншому провіднику або внаслідок зміни взаємного розташування провідників. Взаємоіндукції - окремий випадок більш загального явища - електромагнітної індукціі.Прі зміні струму в одному з провідників або при зміні взаємного розташування провідників відбувається зміна магнітного потоку, створеного струмом перших провідників і проходить через контур другого, що за законом електромагнітної індукції викликає виникнення ЕРС у другому провіднику . Якщо другий провідник замкнутий, то під дією ЕРС взаємоіндукції в ньому утворюється індукований струм. І навпаки, зміна струму в другій ланцюга викличе появу ЕРС у першій. Напрямок струму, який виник при взаємоіндукції, визначається за правилом Ленца. Правило вказує на те, що зміна струму в одного ланцюга (котушці) зустрічає протидію з боку іншої ланцюга (котушки).Чим більша частина магнітного поля першої ланцюга пронизує другий ланцюг, тим сильніше взаємоіндукції між ланцюгами. З кількісного боку явище взаємоіндукції характеризується взаємною індуктивністю. Для зміни величини індуктивного зв'язку між ланцюгами, котушки роблять рухливими. Прилади, службовці для зміни взаємоіндукції між ланцюгами, називаються варіометра зв'язку.Явище взаємоіндукції широко використовується для передачі енергії з одного електричного кола в іншу, для перетворення напруги з допомогою трансформатора.