Электромагнитная индукция: магнитный поток, закон Фарадея, правило Ленца, самоиндукция, индуктивность: ЕГЭ по физике
Электромагнитная индукция — явление возникновения ЭДС (и индукционного тока в замкнутом контуре) при изменении магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром. Тема включает магнитный поток Φ, закон электромагнитной индукции Фарадея, правило Ленца (направление индукционного тока)…
Что нужно знать
- Магнитный поток Φ через плоскую площадку S: Φ = B·S·cos α, где α — угол между вектором магнитной индукции B и нормалью к площадке. Единица измерения — вебер (Вб).
- Закон электромагнитной индукции Фарадея: ЭДС индукции в контуре равна скорости изменения магнитного потока с противоположным знаком: ε = –ΔΦ/Δt (для одного витка). Для катушки из N витков: ε = –N·ΔΦ/Δt.
- Правило Ленца: индукционный ток всегда направлен так, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызвавшему этот ток (противодействует причине).
- Самоиндукция — явление возникновения ЭДС индукции в проводнике (катушке) при изменении силы тока в нём самом. ЭДС самоиндукции: ε_s = –L·ΔI/Δt.
- Индуктивность L — физическая величина, характеризующая способность проводника (катушки) создавать магнитный поток при протекании тока: Φ = L·I. Единица измерения — генри (Гн).
- Энергия магнитного поля катушки с током: W = L·I²/2.
Термины и понятия
- Магнитный поток (поток магнитной индукции): скалярная величина, равная произведению модуля вектора магнитной индукции на площадь…
- ЭДС индукции: электродвижущая сила, возникающая в контуре при изменении магнитного потока через него; равна скорости изменения магнитного…
- Правило Ленца: индукционный ток в контуре направлен так, что создаваемое им магнитное поле противодействует изменению магнитного потока…
- Самоиндукция: явление возникновения ЭДС индукции в проводнике при изменении силы тока в нём самом.
- Индуктивность: коэффициент пропорциональности между магнитным потоком через контур и силой тока в нём: L = Φ/I; единица — генри (Гн).
- ЭДС самоиндукции: ЭДС, возникающая в катушке индуктивности при изменении силы тока: ε_s = –L·ΔI/Δt.
- Индукционный ток: электрический ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока через него.
- Вихревые токи (токи Фуко): индукционные токи, возникающие в массивных проводниках при изменении пронизывающего их магнитного поля.
Частые ошибки
- Неправильное определение знака ЭДС индукции: забывают о знаке минус в законе Фарадея или путают направление изменения потока (увеличение/уменьшение) при применении правила Ленца.
- Ошибки в определении направления индукционного тока: путают направление вектора магнитной индукции поля, создаваемого индукционным током, с направлением самого тока; неверно применяют правило…
- Неправильное вычисление магнитного потока: использование угла между B и плоскостью контура вместо угла между B и нормалью; забывают про косинус, когда поле не перпендикулярно плоскости.
- Путаница между магнитным потоком Φ и магнитной индукцией B; между индуктивностью L и индукцией B.
Как пройти тему
В курсе «Физика» тема «Электромагнитная индукция: магнитный поток, закон Фарадея, правило Ленца, самоиндукция, индуктивность» занимает 2 занятия по 40 минут: репетитор объясняет материал, задаёт вопросы как на экзамене, разбирает ваши ответы и в конце ставит оценку. Это обзор темы, полный разбор — в занятии. ИИ может ошибаться: проверяйте важное по учебнику. Занятия не заменяют живого репетитора и не гарантируют результат на экзамене.
Начать бесплатноОткрыть курсДругие темы раздела
- Электрический заряд, закон сохранения заряда, закон Кулона
- Электрическое поле, напряжённость, потенциал, разность потенциалов, проводники и диэлектрики в электрическом поле
- Электроёмкость, конденсаторы, соединение конденсаторов, энергия электрического поля
- Постоянный электрический ток: сила тока, напряжение, сопротивление, закон Ома для участка цепи
- Последовательное и параллельное соединение проводников, работа и мощность тока, закон Джоуля — Ленца
- Закон Ома для полной цепи, ЭДС, внутреннее сопротивление источника тока
← Предыдущая тема: Магнитное поле: индукция магнитного поля, сила Ампера, сила Лоренца, магнитные свойства вещества
Следующая тема: Электромагнитные колебания и волны: колебательный контур, переменный ток, трансформатор, шкала электромагнитных волн