Явление электромагнитной индукции.

В 1831 г. М.Фарадей впервые получил электрический ток с помощью магнитного поля.

1. При введении постоянного магнита в катушку, замкнутую на гальванометр, появляется электрический ток. Заметим, что если магнит неподвижен, то ток не возникает, каким бы мощным не был магнит. Ток возникает и при выведении магнита из катушки.

2. Ток возникает при введении в катушку и выведении из нее электромагнита.

3. Электрический ток возникает в катушке, замкнутой на гальванометр, если включать и выключать ток во второй катушке, намотанной по первой.

4. Ток возникает в последнем случае и при постоянно замкнутом ключе при введении в катушки и выведении из них железного сердечника.

В рассмотренных случаях электрический ток не имеет явного источника тока. Он возникает в катушке при изменении магнитного поля, пронизывающего ее. Такой ток называют индукционным током. ЯВЛЕНИЕ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА В ЗАМКНУТОМ ПРОВОДНИКЕ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ПРОХОДЯЩЕГО ЧЕРЕЗ НЕГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НАЗЫВАЕТСЯ ЯВЛЕНИЕМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ. Впоследствии оказалось, что сущность явления электромагнитной индукции состоит в том, что всякое переменное магнитное поле порождает переменное электрическое поле, а проводник только позволяет в этом убедиться.

Направление индукционного тока определяется по правилу Ленца. Прибор Ленца состоит из двух алюминиевых колец, закрепленных на алюминиевом же коромысле. Одно из колец сплошное, второе разрезанное. Если постоянный магнит любым полюсом вводить в неразрезанное кольцо, то кольцо отталкивается от магнита, при выведении - притягивается. Разрезанное кольцо на введение или выведение магнита не реагирует. Значит причина взаимодействия кольца и магнита состоит в появлении в неразрезанном кольце индукционного тока. Кольцо при прохождении по нему индукционного тока становится электромагнитом. Одноименные полюсы магнитов отталкиваются. Следовательно при введении любого полюса постоянного магнита на ближней к нему стороне кольца возникает одноименный полюс электромагнита, при выведении - разноименный. Итак, при введении магнита индукционный ток стремится не допустить нарастания магнитного поля, при выведении - убывания. ПРАВИЛО ЛЕНЦА: ИНДУКЦИОННЫЙ ТОК СТРЕМИТСЯ НЕ ДОПУСТИТЬ ИЗМЕНЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЧЕРЕЗ ЗАМКНУТЫЙ ПРОВОДНИК.

Именно явление электромагнитной индукции используется в промышленных индукционных генераторах электрического тока. Простейшим индукционным генератором тока является проволочная рамка, вращающаяся в магнитном поле. Через рамку проходит переменное магнитное поле и в ней образуется индукционный электрический ток, который с помощью коллектора можно снимать и подавать в электрическую цепь. Таким генератором может служить электродвигатель постоянного тока, если его ротор вращается засчет какой - то энергии. Говорят, что электродвигатель постоянного тока обратим. На промышленных генераторах вращается электромагнит, т.к. для его питания достаточно малого тока. Это уменьшает потери энергии на искрение и защищает электродвигатель от перегревания. Электрический ток снимается с неподвижных обмоток, уложенных в пазах статора.