Получение индуктированной электродвижущей силы (ЭДС)

Возьмем постоянный магнит 1 (рис. 91, а) и будем опускать его в катушку 2 (соленоид). Мы увидим, что стрелка гальванометра 5, включенного в цепь, отклонится (например, вправо). Это указы­вает на возникновение э. д. с. и появление тока в соленоиде.

Если прекратить движение магнита, то стрелка гальвано­метра вернется в нулевое по­ложение (рис. 91, б). Это по­казывает, что для появления индуктированной э. д. с. не­достаточно иметь магнитное поле и проводник, нужно еще, чтобы они двигались одно от­носительно другого.

Вынимая магнит из катуш­ки (рис. 91, в), можно заме­тить, что стрелка гальвано­метра отклонится, но уже в другую сторону (влево). Это показывает, что направление индуктированной э. д. с. за­висит от направления движе­ния магнитного поля, пересе­кающего неподвижный про­водник, или от направления движения проводника, пере­секающего магнитное поле.

В приведенном опыте мы видели, что при опускании постоянного магнита в катушку стрелка гальванометра от­клонялась вправо в том слу­чае, когда магнит был рас­положен северным полюсом вниз (см. рис. 91, а). Если повернуть магнит северным полюсом вверх и снова опускать в катушку, то стрелка гальванометра отклонится в другую сторону, т. е. влево (рис. 91, г). Это показывает, что направление индуктированной э. д. с. зависит еще от направления магнитного поля.

Рис. 91. Зависимость направления индук­тированной э. д. с. от направления маг­нитного поля и направления движения магнитного поля по отношению к провод­нику

Рис. 92. Взаимоиндукция

Явление возникновения э. д. с. в контуре при пересечении его магнитным полем называется электромагнитной индукцией и было открыто английским физиком М. Фарадеем в 1831 г.

Если к замкнутому проводнику 1 (рис. 92) приближать (или удалять) проводник 2, по которому проходит электрический ток I, то в проводнике 1 будет индуктиро­ваться э. д. с. Точно так же, если оба проводника 1 и 2 оставлять непод­вижными, но изменять ток, либо раз­рывать или замыкать цепь, в которую входит проводник 2, то в проводни­ке 1 будет появляться индуктирован­ная э. д. с. Возникновение э. д. с. во втором контуре вследствие изменения тока в первом контуре называется взаимоиндукцией. Она имеет место в трансформаторах, индукционных катушках и т. д. Индуктированную э. д. с. можно получить еще следующим образом. Известно, что проводник, по которому течет электрический ток, окружен магнитным полем. Если изменять величину или направле­ние тока в проводнике или размыкать и замыкать электрическую цепь, питающую проводник током, то магнитное поле, окружающее этот проводник, будет изменяться. Изменяясь, магнитное поле проводника пересекает этот же самый проводник и наводит в нем э. д. с. Это явление называется самоиндукцией. Сама индуктированная э. д. с. называется э. д. с. самоиндукции.