Сегодня мы представляем вашему вниманию большой новый ролик, посвящённый явлению электромагнитной индукции, которое открыл великий английский физик Майкл Фарадей в 1831 году. В 1820 году Ханс Кристиан Эрстед обнаружил действие постоянного электрического тока на магнитную стрелку. Фарадей был убеждён, что действия сил природы взаимны, и можно получить обратный эффект — создать в проводе электрический ток с помощью магнита. В 1822 году в своём лабораторном журнале Фарадей поставил цель: «Превратить магнетизм в электричество», и проделал на этом пути множество опытов, часть из которых мы воспроизвели.

Подключим катушку с большим числом витков к гальванометру — прибору для измерения слабых электрических токов. Вставим в катушку постоянный магнит, и когда он неподвижен, ток через катушку не течёт. Вынем магнит, и в этот момент стрелка гальванометра отклоняется, вставим магнит обратно в катушку, и стрелка отклоняется в другую сторону. Если вставлять магнит в катушку другим полюсом, направление отклонений стрелки гальванометра меняется на противоположное. С помощью такого генератора уже можно зажигать пару светодиодов, включенных параллельно и навстречу друг другу. Вставим в катушку магнит, и на мгновение вспыхивает один светодиод, вынем — вспыхивает другой. Понятно, что в этом опыте можно перемещать не магнит, а катушку, и во время их относительного движения гальванометр снова регистрирует импульсы тока.

Тот же эффект получается, если вместо постоянного магнита использовать электромагнит — вторую катушку, по которой течёт достаточно большой постоянный ток. Когда электромагнит неподвижен, индукционный ток можно получить и другим способом — в моменты включения и выключения питания электромагнита. Вместо механического включения-отключения питания пропустим через электромагнит переменный ток, и теперь подсоединённые к катушке светодиоды уже не вспыхивают, а светятся постоянно. А если надеть обе катушки на общее железное ярмо, получится привычный для нас трансформатор. (https://t.me/getaclass_video/154)

Для всех этих опытов общим является изменение со временем числа силовых линий магнитного поля, проходящих через катушку. При увеличении числа силовых линий индукционный ток направлен в одну сторону, а при уменьшении — в другую. Здесь удобно ввести понятие потока магнитного поля, и индукционный ток всегда появляется при изменении магнитного потока, проходящего через контур. Сила тока зависит от сопротивления цепи и определяется по закону Ома, а сам ток создаётся электродвижущей силой, которая наводится в контуре изменением магнитного потока.

В следующей серии опытов мы измерили ЭДС индукции и выяснили, что она всегда пропорциональна скорости изменения магнитного потока через контур — это и есть закон электромагнитной индукции Фарадея. А дальше мы обсуждаем правило Ленца, по которому определяется направление индукционного тока, понятие вихревого электрического поля, роль силы Лоренца в создании индукционного тока и интересные вопросы, связанные с относительностью движения.

И всё это вы увидите в нашем новом ролике «Электромагнитная индукция»!

Смотрите, размышляйте вместе с нами и не забывайте ставить лайки!