Электромагнитная индукция представляет собой явление возникновения электрического тока при изменении магнитного поля во времени или при перемещении материальной среды в магнитном поле. Открытие этого закона стало настоящим прорывом в развитии науки. Однако далеко не каждый знает, кто именно открыл явление электромагнитной индукции. Это сделал Майкл Фарадей еще в августе 1831 года.
Что это такое
Под этим термином понимают процесс, при котором ток появляется в проводящем контуре замкнутой конфигурации при изменении пронизывающего его магнитного потока. Электромагнитная индукция наблюдается в таких ситуациях:
- при изменении параметров поля, которые воздействуют на проводник;
- при перемещении материальной среды в магнитном поле.
Такие действия вызывают появление электрического поля и поляризации. Иными словами, в проводнике, который находится в магнитном поле, под воздействием внешней силы возникает электродвижущая сила. Она обозначается как ЭДС.
Принцип действия
Открытие явления электромагнитной индукции стало настоящим прорывом в науке. При этом оно обладает определенными особенностями. Чем быстрее перемещается проводник в магнитном поле, тем выше сила индуцированного тока в контуре.
Еще одной чертой этого направления считается то, чем больше магнитная индукция поля, тем большая разность потенциалов возникает при перемещении проводника в поле. Если же он находится в состоянии покоя, никакого ЭДС не появляется. Это связано с отсутствием изменения линий магнитной индукции, которые пересекают проводник.
История открытия
Для электромагнитной индукции характерна интересная история открытия. Ее связывают с именем британского ученого Майкла Фарадея.
Кто и когда открыл
Закон электромагнитной индукции открыл Майкл Фарадей. Это произошло в августе 1831 года. Исследователь обнаружил электродвижущую силу, возникающую в замкнутом проводниковом контуре. Эта сила считается пропорциональной по отношению к скорости изменения магнитного потока, который пронизывает ограниченную контуром поверхность.
Еще в 1820 году Ганс Христиан Эрстед провел эксперимент, при котором происходило отклонение магнитной стрелки от цепи с электрическим током. Он сделал вывод, что при порождении электрическим током магнетизма само возникновение электричества должно обладать взаимосвязью с ним. Эту теорию поддержал и Фарадей, который много лет проводил эксперименты в этой сфере и сумел открыть электромагнитную индукцию.
Как это произошло
Эксперименты Фарадея по исследованию индукции были направлены на работу с постоянным магнитом и проводником. Исследователь первым установил, что при перемещении проводника в магнитном поле на его концах появляется разность потенциалов. Проводник, который перемещается, начинает пересекать линии магнитного поля. Это приводит к моделированию эффекта его изменения.
Исследователь установил, что положительный и отрицательный знаки разницы потенциалов связаны с направлением движения проводника. Если поднимать его в магнитном поле, разница потенциалов отличается полярностью +-. Если опускать проводник, получается полярность -+.
Такие изменения провоцируют появление переменного тока в замкнутом пространстве. Это значит, что он все время меняет свое направление в противоположную сторону.
Применение явления сегодня
Открытие электромагнитной индукции позволяет работать множеству двигателей и генераторов тока. Они отличаются весьма простым механизмом действия, который базируется на законе электромагнитной индукции. Магнитное поле меняется вследствие передвижения магнита.
При влиянии на магнит, который находится в замкнутом контуре, в цепи возникает электричество. По такому принципу функционирует генераторная установка. В противном случае при пропускании тока от источника по контуру магнит, расположенный в цепи, начнет движение. На него влияет магнитное поле, которое создается электричеством. На таком принципе основывается работа электродвигателей.
Генераторы тока трансформируют механическую энергию в электрическую. Есть ряд разновидностей электростанций, которые применяют энергоресурсы как механическую энергию. Для этого они используют ветер, уголь, воду, дизельное топливо и прочие источники.
Полученное электричество поступает по кабельным сетям в жилые комплексы и на предприятия. После попадания к потребителям энергия трансформируется обратно в механическую в электрических двигателях.
На базе явления электромагнитной индукции сегодня функционирует много устройств и машин. К самым интересным и полезным изобретениям относят следующее:
- трансформаторы;
- счетчики;
- радиовещание;
- синхрофазотроны;
- магнитотерапия;
- генераторы постоянного тока.
Интересные факты
С создателем теории связывают большое количество различных факторов:
- В 1827 году Майкл Фарадей получил в Королевском институте профессорскую кафедру. Тем не менее, он продолжал нуждаться в деньгах. Друзья ученого помогли ему получить пожизненное содержание. Однако министр казначейства почитал это расточительством. Реакцией Фарадея стал отказ от пенсии правительства. При этом министру пришлось публично извиниться перед ученым.
- Альберт Эйнштейн считал теорию Фарадея, посвященную свойствам электромагнитного поля, наиболее важным научным достижением со времен Исаака Ньютона.
- Люди, которые занимались изучением биографии Фарадея, отмечали его необыкновенную работоспособность. К тому же поражала нацеленность исследователя на результат. Он в прямом смысле жил в лаборатории и был готов начать проведение экспериментов в любое время.
- Заслуги Фарадея позволили ему получить почетное членство более, чем в 70 научных обществ и академий, которые относились к разным странам мира.
- Химическое общество Великобритании дало имя Фарадея одной из наиболее почетных научных наград.
- Ученый отличался очень скромным характером. Он отверг предложение возглавить Королевское общество. К тому же исследователь отказался принимать рыцарский титул.
- Майкл Фарадей считается автором множества известных терминов, таких как ион, катод, анод и других.
- Исследователь считается одним из самых знаменитых популяризаторов науки. Широкую известность получили его рождественские лекции. Фарадей начал их читать еще в 1826 году. Одной из наиболее известных стала «История свечи». Впоследствии ее издали отдельной книгой, которая получила широкое распространение. По сути, это было одно из первых научно-популярных изданий.
- Ученый верил в Бога. Причем он не отказался от своих взглядов даже после публикации теории Дарвина. Исследователь лично проповедовал в одной из церквей Лондона. При этом его службы были весьма популярными.
- В честь Фарадея назвали внесистемную единицу измерения электрического разряда, которая используется в электрохимии.
Открытие явления электромагнитной индукции стало настоящим прорывом в научной сфере. Благодаря новым знаниям люди смогли создать множество новых приборов и устройств, которые применяются и в настоящее время. Среди них стоит выделить трансформаторы, счетчики, генераторы постоянного тока и многое другое.
Сообщение
Комментарии (0)