Механика, молекулярная физика и термодинамика, электричество и магнетизм

складываться из работы, расходуемой на нагрев: Rdt I 2 и работы перемещения проводника в магнитном поле:  Id , т.е.   Id Rdt I Idt 2  . Определяя отсюда I , находим: R R dt d I i         , где dt d i    - электродвижущая сила индукции. Знак «минус» показывает что, э.д.с. индукции направлена противоположно внешней э.д.с., которая является причиной движения проводника (правило Ленца). Полученная формула представляет собой закон Ома для замкнутой цепи, в которой действуют э.д.с. внешнего источника тока  и э.д.с. индукции i  . Если отключить внешний источник ( 0   ) и перемещать рукой проводник l в том же направлении, то в цепи потечет ток индукции i I , направление которого противоположно первоначальному току I . При этом возникает сила Ампера, которая совершает работу  dI dA i , а для поддержания тока индукции i I в контуре за время dt требуется энергия dt I i i  . Пренебрегая другими потерями энергии, имеем:  dI dt I i i i  или dt d i    . Полученная формула является математическим выражением закона Фарадея. ВЗАИМНАЯ ИНДУКЦИЯ. САМОИНДУКЦИЯ Рассмотрим два контура из проводника, находящихся на некотором расстоянии один от другого (рис.2.13). В цепь первого контура включим источник тока, в цепь второго - чувствительный гальванометр. При замыкании цепи первого контура во втором появится индуцированная э.д.с., которая будет существовать до тех пор, пока ток в первом контуре не достигнет постоянного значения. По закону Фарадея эта э.д.с. 2  пропорциональна скорости изменения магнитного потока 1  , созданного током в первом контуре и пронизывающего второй: 12,1 2 1 1 IM SB   или dt dI M dt d 1 2,1 1 2     , где 2,1 M - коэффициент пропорциональности, зависящий от геометрии контуров 1 и 2 и их взаимного расположения. Если теперь поменять местами источник и гальванометр, то э.д.с., индуцированная в первом контуре, будет: dt dI M 1,2 1   . Можно показать, что 1,2 2,1 M M  , поэтому он называется G H 1 I  Р и с . 2 . 1 3 .