Электромагнитная индукция

Электромагнитная индукция (или как иногда просто говорят – индукция) представляет собой процесс, в котором проводник, помещенный в изменяющееся магнитное поле (или проводник, движущийся через стационарное магнитное поле), вызывает образование напряжения на проводнике. Этот процесс электромагнитной индукции, в свою очередь, вызывает электрический ток, или, как говорят, индуцирует ток.

Открытие электромагнитной индукции

Майкл Фарадей получил признание за открытие электромагнитной индукции в 1831 году, хотя некоторые другие отмечали подобное поведение в предшествующие годы. Формальный вид для уравнения физики, которое определяет поведение индуцированного электромагнитного поля от магнитного потока (изменение магнитного поля), является законом электромагнитной индукции Фарадея.

Процесс электромагнитной индукции также работает в обратном порядке, так что движущийся электрический заряд генерирует магнитное поле. Фактически, традиционный магнит является результатом индивидуального движения электронов внутри отдельных атомов магнита, выровненных так, чтобы генерируемое магнитное поле находилось в однородном направлении. В немагнитных материалах электроны движутся таким образом, что отдельные магнитные поля направлены в разные стороны, поэтому они взаимно компенсируют друг друга, а суммарное магнитное поле незначительно.

Уравнение Максвелла-Фарадея

Более обобщенное уравнение – одно из уравнений Максвелла, называемое уравнением Максвелла-Фарадея, которое определяет связь между изменениями электрических полей и магнитных полей. Оно имеет такую форму:

∇×E = – ∂B / ∂t

где обозначение ∇ × известно как операция скручивания, E – электрическое поле (векторная величина), а B – магнитное поле (также векторная величина). Символы ∂ представляют частные дифференциалы, поэтому правая часть уравнения представляет собой отрицательный дифференциальный дифференциал магнитного поля по времени. И E, и B изменяются с точки зрения времени t, и, поскольку они перемещаются, положение полей также изменяется.

Метки: