Elektromagnetická indukcia je jav, ktorý spočíva vo výskyte elektrický prúd v uzavretom vodiči v dôsledku zmeny magnetického poľa, v ktorom sa nachádza. Tento jav objavil anglický fyzik M. Faraday v roku 1831. Jeho podstatu možno vysvetliť niekoľkými jednoduchými pokusmi.

Popísané vo Faradayových experimentoch princíp získavania striedavého prúdu Používa sa pri výrobe indukčných generátorov elektrická energia v tepelných alebo vodných elektrárňach. Odpor voči otáčaniu rotora generátora, ku ktorému dochádza pri interakcii indukčného prúdu s magnetické pole, je prekonaný prevádzkou parnej alebo hydraulickej turbíny, ktorá otáča rotor. Takéto generátory premieňať mechanickú energiu na elektrickú energiu .

Vírivé prúdy alebo Foucaultove prúdy

Ak je masívny vodič umiestnený v striedavom magnetickom poli, potom v tomto vodiči v dôsledku javu elektromagnetická indukcia vznikajú vírivé prúdy, tzv Foucaultove prúdy.

Vírivé prúdy vznikajú aj vtedy, keď sa masívny vodič pohybuje v konštantnom, ale nehomogénnom magnetickom poli v priestore. Foucaultove prúdy majú taký smer, že sila pôsobiaca na ne v magnetickom poli spomaľuje pohyb vodiča. Kyvadlo v podobe pevnej kovovej dosky z nemagnetického materiálu, ktoré kmitá medzi pólmi elektromagnetu, sa pri zapnutí magnetického poľa prudko zastaví.

V mnohých prípadoch sa ukáže, že zahrievanie spôsobené Foucaultovými prúdmi je škodlivé a treba ho riešiť. Jadrá transformátorov, rotory elektromotorov sú vyrobené zo samostatných železných platní oddelených vrstvami izolátora, ktorý zabraňuje vzniku veľkých indukčných prúdov a samotné platne sú vyrobené zo zliatin s vysokým odporom.

Elektromagnetické pole

Elektrické pole vytvorené stacionárnymi nábojmi je statické a pôsobí na náboje. Jednosmerný prúd spôsobuje vznik magnetického poľa konštantného v čase, ktoré pôsobí na pohybujúce sa náboje a prúdy. Elektrické a magnetické polia existujú v tomto prípade nezávisle od seba.

Fenomén elektromagnetická indukcia demonštruje interakciu týchto polí, pozorovanú v látkach, v ktorých sú voľné náboje, t.j. vo vodičoch. Striedavé magnetické pole vytvára striedavé elektrické pole, ktoré pôsobením voľných nábojov vytvára elektrický prúd. Tento prúd, ktorý je striedavý, zase vytvára striedavé magnetické pole, ktoré vytvára elektrické pole v tom istom vodiči atď.

Kombinácia striedavých elektrických a striedavých magnetických polí, ktoré sa navzájom vytvárajú, sa nazývajú elektromagnetického poľa. Môže existovať aj v prostredí, kde nie je bezplatné poplatky a šíri sa v priestore vo forme elektromagnetická vlna.

klasický elektrodynamika- jeden z najvyšších výdobytkov ľudskej mysle. Mala obrovský vplyv na následný vývoj ľudskej civilizácie, predpovedala existenciu elektromagnetických vĺn. To neskôr viedlo k vytvoreniu rádia, televízie, telekomunikačných systémov, satelitnej navigácie, ale aj počítačov, priemyselných a domácich robotov a ďalších atribútov moderného života.

základným kameňom Maxwellove teórie bolo tvrdenie, že len striedavé elektrické pole môže slúžiť ako zdroj magnetického poľa, rovnako ako striedavé magnetické pole slúži ako zdroj elektrického poľa, ktoré vytvára indukčný prúd vo vodiči. Prítomnosť vodiča v tomto prípade nie je potrebná - elektrické pole vzniká aj v prázdnom priestore. Čiary striedavého elektrického poľa, podobne ako čiary magnetického poľa, sú uzavreté. Elektrické a magnetické polia elektromagnetickej vlny sú rovnaké.

Elektromagnetická indukcia v diagramoch a tabuľkách

Téma lekcie:

Objav elektromagnetickej indukcie. magnetický tok.

Cieľ: oboznámiť žiakov s fenoménom elektromagnetickej indukcie.

Počas vyučovania

I. Organizačný moment

II. Aktualizácia znalostí.

1. Frontálny prieskum.

• Aká je Amperova hypotéza?
• Čo je magnetická permeabilita?
• Aké látky sa nazývajú para- a diamagnety?
• Čo sú ferity?
• Kde sa používajú ferity?
• Ako viete, že okolo Zeme je magnetické pole?
• Kde sú severné a južné magnetické póly Zeme?
• Aké procesy prebiehajú v magnetosfére Zeme?
• Aký je dôvod existencie magnetického poľa v blízkosti Zeme?

2. Analýza experimentov.

Experiment 1

Magnetická ihla na stojane bola privedená na spodný a potom na horný koniec statívu. Prečo sa šípka otáča smerom k spodnému koncu statívu z ktorejkoľvek strany Južný pól, a na horný koniec - severný koniec?(Všetky železné predmety sú v magnetickom poli Zeme. Pod vplyvom tohto poľa sú magnetizované a spodná časť objektu deteguje severný magnetický pól a horná časť - juh.)

Experiment 2

Vo veľkej korkovej zátke urobte malú drážku pre kus drôtu. Spustite korok do vody a položte drôt na vrch a umiestnite ho pozdĺž rovnobežky. V tomto prípade sa drôt spolu s korkom otáča a inštaluje pozdĺž poludníka. prečo?(Drôt bol zmagnetizovaný a je vsadený do zemského poľa ako magnetická ihla.)

III. Učenie sa nového materiálu

Medzi sťahovaním elektrické náboje pôsobia magnetické sily. Magnetické interakcie sú opísané na základe koncepcie magnetického poľa, ktoré existuje okolo pohybujúcich sa elektrických nábojov. Elektrické a magnetické polia sú generované rovnakými zdrojmi - elektrickými nábojmi. Dá sa predpokladať, že medzi nimi existuje súvislosť.

V roku 1831 to M. Faraday experimentálne potvrdil. Objavil fenomén elektromagnetickej indukcie (snímky 1.2).

Experiment 1

Na cievku pripojíme galvanometer a z neho predložíme permanentný magnet. Pozorujeme odchýlku ihly galvanometra, objavil sa prúd (indukcia) (snímka 3).

Prúd vo vodiči nastáva, keď je vodič v oblasti striedavého magnetického poľa (snímka 4-7).

Faraday predstavoval striedavé magnetické pole ako zmenu počtu siločiar prenikajúcich povrchom ohraničeným daným obrysom. Toto číslo závisí od indukcie AT magnetické pole, z oblasti obrysu S a jeho orientácia v danom odbore.

F \u003d BS cos a - magnetický tok.

F [Wb] Weber (snímka 8)

Indukčný prúd môže mať rôzne smery, ktoré závisia od toho, či magnetický tok prenikajúci do obvodu klesá alebo stúpa. V roku 1833 bolo sformulované pravidlo na určenie smeru indukovaného prúdu. E. X. Lenz.

Experiment 2

Do ľahkého hliníkového krúžku nasunieme permanentný magnet. Prsteň sa od nej odpudzuje a pri vysúvaní sa priťahuje k magnetu.

Výsledok nezávisí od polarity magnetu. Odpudzovanie a príťažlivosť sa vysvetľuje výskytom indukčného prúdu v ňom.

Keď je magnet zatlačený dovnútra, magnetický tok prstencom sa zvyšuje: odpudzovanie prstenca súčasne ukazuje, že indukčný prúd v ňom má taký smer, v ktorom je indukčný vektor jeho magnetického poľa opačný v smere indukčný vektor vonkajšieho magnetického poľa.

Lenzove pravidlo:

Indukčný prúd má vždy taký smer, že jeho magnetické pole zabraňuje akýmkoľvek zmenám magnetického toku, ktoré spôsobujú vznik indukčného prúdu.(snímka 9).

IV. Vykonávanie laboratórnych prác

Laboratórna práca na tému "Experimentálne overenie Lenzovho pravidla"

Zariadenia a materiály:miliampérmeter, cievka-cievka, oblúkový magnet.

Pokrok

1. Pripravte si stôl.

Dnes si povieme niečo o fenoméne elektromagnetickej indukcie. Prezradíme, prečo bol tento fenomén objavený a aké výhody priniesol.

Hodváb

Ľudia sa vždy snažili žiť lepšie. Niekto by si mohol myslieť, že je to dôvod obviňovať ľudstvo z chamtivosti. Často však hovoríme o hľadaní základnej výbavy domácnosti.

V stredovekej Európe vedeli vyrábať vlnené, bavlnené a ľanové látky. A v tom čase ľudia trpeli nadbytkom bĺch a vší. Čínska civilizácia sa zároveň už naučila šikovne tkať hodváb. Oblečenie z neho nepripúšťalo krviprelievanie na ľudskú pokožku. Labky hmyzu skĺzli po hladkej tkanine a vši odpadli. Preto sa Európania chceli za každú cenu obliecť do hodvábu. A obchodníci si mysleli, že je to ďalšia príležitosť zbohatnúť. Preto bola položená Veľká hodvábna cesta.

Len tak sa do trpiacej Európy dostala požadovaná látka. A do procesu sa zapojilo toľko ľudí, že vznikali mestá, impériá bojovali o právo vyberať dane a niektoré úseky cesty sú stále najpohodlnejším spôsobom, ako sa dostať na správne miesto.

Kompas a hviezda

Hory a púšte stáli v ceste karavám s hodvábom. Stávalo sa, že charakter územia zostal rovnaký celé týždne a mesiace. Stepné duny ustúpili rovnakým kopcom, jeden priesmyk nasledoval druhý. A ľudia museli nejako navigovať, aby mohli doručiť svoj cenný náklad.

Na prvom mieste boli hviezdy. Skúsený cestovateľ, ktorý vedel, aký je deň a aké súhvezdia očakávať, mohol vždy určiť, kde je juh, kde je východ a kam ísť. Ľudia s dostatočným množstvom vedomostí však vždy chýbali. Áno, a potom nevedeli presne spočítať čas. Západ slnka, východ slnka – to sú všetky orientačné body. A snehová alebo piesočná búrka, zamračené počasie vylučovalo čo i len možnosť vidieť polárnu hviezdu.

Potom si ľudia (pravdepodobne starí Číňania, ale vedci sa o tom stále hádajú) uvedomili, že jeden minerál sa vždy nachádza určitým spôsobom vo vzťahu k svetovým stranám. Táto vlastnosť bola použitá na vytvorenie prvého kompasu. Pred objavením fenoménu elektromagnetickej indukcie bolo ďaleko, ale už sa začalo.

Od kompasu k magnetu

Samotný názov „magnet“ sa vracia k toponymu. Pravdepodobne prvé kompasy boli vyrobené z rudy vyťaženej v kopcoch Magnesia. Táto oblasť sa nachádza v Malej Ázii. A magnety vyzerali ako čierne kamene.

Prvé kompasy boli veľmi primitívne. Voda sa naliala do misky alebo inej nádoby, na vrch sa položil tenký kotúč plávajúceho materiálu. A do stredu disku bola umiestnená magnetizovaná ihla. Jeden z jeho koncov vždy smeroval na sever, druhý - na juh.

Je ťažké si čo i len predstaviť, že karavána udržiavala vodu pre kompas, kým ľudia umierali od smädu. Ale zostať na správnej ceste a nechať ľudí, zvieratá a tovar dostať sa do bezpečia bolo dôležitejšie ako niekoľko oddelených životov.

Kompasy podnikli mnohé výlety a stretli sa s rôznymi prírodnými úkazmi. Nie je prekvapujúce, že fenomén elektromagnetickej indukcie bol objavený v Európe, hoci magnetická ruda sa pôvodne ťažila v Ázii. Týmto zložitým spôsobom viedla túžba Európanov pohodlnejšie spať k najdôležitejšiemu objavu fyziky.

Magnetické alebo elektrické?

Začiatkom devätnásteho storočia vedci prišli na to, ako získať jednosmerný prúd. Vznikla prvá primitívna batéria. Stačilo poslať prúd elektrónov cez kovové vodiče. Vďaka prvému zdroju elektriny bolo urobených množstvo objavov.

V roku 1820 dánsky vedec Hans Christian Oersted zistil, že magnetická strelka sa odchyľuje vedľa vodiča zahrnutého v sieti. Kladný pól kompasu je vždy umiestnený určitým spôsobom vzhľadom na smer prúdu. Vedec robil experimenty vo všetkých možných geometriách: vodič bol nad alebo pod šípkou, boli umiestnené rovnobežne alebo kolmo. Výsledok bol vždy rovnaký: zahrnutý prúd uviedol magnet do pohybu. Očakávalo sa teda objavenie fenoménu elektromagnetickej indukcie.

Myšlienka vedcov však musí byť potvrdená experimentom. Bezprostredne po Oerstedovom experimente si anglický fyzik Michael Faraday položil otázku: „Ovplyvňujú sa magnetické a elektrické polia jednoducho navzájom, alebo sú spolu tesnejšie?“ Vedec ako prvý otestoval predpoklad, že ak elektrické pole spôsobí vychýlenie zmagnetizovaného objektu, potom by mal magnet generovať prúd.

Schéma skúseností je jednoduchá. Teraz si to môže zopakovať každý študent. Tenký kovový drôt bol stočený v tvare pružiny. Jeho konce boli spojené so zariadením, ktoré zaznamenávalo prúd. Keď sa magnet pohyboval vedľa cievky, šípka zariadenia ukazovala napätie elektrického poľa. Tak bol odvodený Faradayov zákon elektromagnetickej indukcie.

Pokračovanie experimentov

To však nie je všetko, čo vedec urobil. Keďže magnetické a elektrické pole spolu úzko súvisia, bolo potrebné zistiť ako veľmi.

Aby to urobil, Faraday priviedol prúd do jedného vinutia a vtlačil ho do iného podobného vinutia s polomerom väčším ako prvé. Opäť bola indukovaná elektrina. Vedec teda dokázal: pohybujúci sa náboj generuje súčasne elektrické aj magnetické polia.

Stojí za to zdôrazniť, že hovoríme o pohybe magnetu alebo magnetického poľa vo vnútri uzavretého okruhu pružiny. To znamená, že tok sa musí neustále meniť. Ak sa tak nestane, negeneruje sa žiadny prúd.

Vzorec

Faradayov zákon pre elektromagnetickú indukciu je vyjadrený vzorcom

Poďme dešifrovať znaky.

ε znamená EMF alebo elektromotorickú silu. Táto veličina je skalár (teda nie vektor) a ukazuje prácu, ktorú niektoré sily alebo prírodné zákony uplatňujú na vytvorenie prúdu. Treba poznamenať, že prácu musia vykonávať neelektrické javy.

Φ je magnetický tok cez uzavretý obvod. Táto hodnota je súčinom dvoch ďalších: modulu magnetického indukčného vektora B a plochy uzavretej slučky. Ak magnetické pole pôsobí na obrys nie striktne kolmo, potom sa k súčinu pripočíta kosínus uhla medzi vektorom B a normálou k povrchu.

Dôsledky objavu

Tento zákon nasledovali aj ďalšie. Ďalší vedci zistili závislosť elektrického prúdu od výkonu, odporu od materiálu vodiča. Študovali sa nové vlastnosti, vytvorili sa neuveriteľné zliatiny. Napokon ľudstvo rozlúštilo štruktúru atómu, ponorilo sa do tajomstva zrodu a smrti hviezd a otvorilo genóm živých bytostí.

A všetky tieto úspechy si vyžadovali obrovské množstvo zdrojov a predovšetkým elektriny. Akákoľvek výroba alebo veľká Vedecký výskum sa realizovali tam, kde boli k dispozícii tri zložky: kvalifikovaný personál, priamo materiál, s ktorým sa pracuje, a lacná elektrina.

A to bolo možné tam, kde prírodné sily mohli udeliť rotoru veľký moment rotácie: rieky s veľkým výškovým rozdielom, údolia so silným vetrom, zlomy s prebytkom geomagnetickej energie.

To je zaujímavé moderným spôsobom získavanie elektriny sa zásadne nelíši od Faradayových experimentov. Magnetický rotor sa veľmi rýchlo otáča vo vnútri veľkej cievky drôtu. Magnetické pole vo vinutí sa neustále mení a vzniká elektrický prúd.

Samozrejmosťou je výber najlepšieho materiálu na magnet a vodiče a technológia celého procesu je úplne iná. Podstatou je však jedna vec: používa sa princíp, ktorý je otvorený na najjednoduchšom systéme.

Fenomén elektromagnetickej indukcie objavil Mile Faraday v roku 1831. Ešte pred 10 rokmi Faraday uvažoval o spôsobe, ako premeniť magnetizmus na elektrinu. Veril, že magnetické pole a elektrické pole musia byť nejako spojené.

Objav elektromagnetickej indukcie

Napríklad železný predmet možno zmagnetizovať pomocou elektrického poľa. Pravdepodobne by malo byť možné získať elektrický prúd pomocou magnetu.

Po prvé, Faraday objavil fenomén elektromagnetickej indukcie vo vodičoch, ktoré sú voči sebe stacionárne. Keď sa v jednej z nich objavil prúd, indukoval sa prúd aj v druhej cievke. Navyše v budúcnosti zmizol a znova sa objavil až po vypnutí napájania jednej cievky.

Po určitom čase Faraday v experimentoch dokázal, že keď sa cievka bez prúdu pohybuje v obvode voči inému, na koncoch ktorého je privedené napätie, elektrický prúd sa objaví aj v prvej cievke.

Ďalším experimentom bolo zavedenie magnetu do cievky a zároveň sa v nej objavil aj prúd. Tieto experimenty sú znázornené na nasledujúcich obrázkoch.

Faraday formuloval hlavný dôvod výskytu prúdu v uzavretom okruhu. V uzavretom vodivom obvode vzniká prúd, keď sa mení počet magnetických indukčných čiar, ktoré prechádzajú týmto obvodom.

Čím väčšia je táto zmena, tým silnejší bude indukčný prúd. Nezáleží na tom, ako dosiahneme zmenu počtu čiar magnetickej indukcie. Napríklad sa to dá dosiahnuť pohybom obrysu v nerovnomernom magnetickom poli, ako sa to stalo v experimente s magnetom alebo pohybom cievky. A môžeme napríklad zmeniť intenzitu prúdu v cievke susediacej s obvodom, pričom sa zmení magnetické pole vytvorené touto cievkou.

Znenie zákona

Poďme si to zhrnúť zhrnutie. Fenomén elektromagnetickej indukcie je jav výskytu prúdu v uzavretom obvode, so zmenou magnetického poľa, v ktorom sa tento obvod nachádza.

Pre presnejšiu formuláciu zákona elektromagnetickej indukcie je potrebné zaviesť hodnotu, ktorá by charakterizovala magnetické pole – tok vektora magnetickej indukcie.

magnetický tok

Vektor magnetickej indukcie je označený písmenom B. Bude charakterizovať magnetické pole v akomkoľvek bode priestoru. Teraz uvažujme uzavretý obrys ohraničujúci povrch s plochou S. Umiestnime ho do rovnomerného magnetického poľa.

Medzi normálovým vektorom k povrchu a vektorom magnetickej indukcie bude určitý uhol a. Magnetický tok Ф cez plochu s plochou S sa nazýva fyzikálne množstvo rovná súčinu modulu magnetického indukčného vektora a plochy povrchu a kosínusu uhla medzi vektorom magnetickej indukcie a normálou k obrysu.

F \u003d B * S * cos (a).

Súčin B*cos(a) je projekcia vektora B na normálu n. Preto môže byť forma pre magnetický tok prepísaná takto:

Jednotkou magnetického toku je weber. Označuje sa 1 Wb. Magnetický tok 1 Wb je vytvorený magnetickým poľom s indukciou 1 T cez povrch s plochou 1 m ^ 2, ktorý je umiestnený kolmo na vektor magnetickej indukcie.

FARADEUS. OBJAV ELEKTROMAGNETICKEJ INDUKCIE

Posadnutý myšlienkami o nerozlučné spojenie a interakciou prírodných síl sa Faraday pokúsil dokázať, že rovnako ako Ampére dokázal vytvárať magnety pomocou elektriny, tak je možné vytvárať elektrinu pomocou magnetov.

Jeho logika bola jednoduchá: mechanická práca sa ľahko mení na teplo; Naopak, teplo sa dá premeniť na mechanická práca(povedzme v parnom stroji). Vo všeobecnosti sa medzi prírodnými silami najčastejšie vyskytuje nasledujúci vzťah: ak A porodí B, potom B porodí A.

Ak pomocou elektriny Ampère získa magnety, potom je zrejme možné „získať elektrinu z bežného magnetizmu“. Arago a Ampère si dali rovnakú úlohu v Paríži, Colladon v Ženeve.

Faraday robí veľa experimentov, drží pedantské poznámky. Každej malej štúdii venuje odsek. laboratórne záznamy(vyšiel v Londýne v plnom znení v roku 1931 pod názvom Faraday's Diary). O Faradayovej efektivite hovorí aspoň fakt, že posledný odsek Denníka je označený číslom 16041.

Okrem intuitívneho presvedčenia o univerzálnom prepojení javov ho v hľadaní „elektriny z magnetizmu“ vlastne nič nepodporovalo. Okrem toho sa podobne ako jeho učiteľ Devi spoliehal viac na vlastné experimenty ako na mentálne konštrukcie. Davy ho naučil:

Dobrý experiment má väčšiu hodnotu ako ohľaduplnosť génia, akým je Newton.

Napriek tomu to bol Faraday, kto bol predurčený k veľkým objavom. Veľký realista spontánne roztrhol okovy empirizmu, ktorý mu kedysi vnútila Devi, a v tých chvíľach sa mu zrodil veľký nadhľad – nadobudol schopnosť najhlbších zovšeobecnení.

Prvý záblesk šťastia sa objavil až 29. augusta 1831. V tento deň Faraday testoval v laboratóriu jednoduché zariadenie: železný krúžok s priemerom asi šesť palcov, omotaný okolo dvoch kusov izolovaného drôtu. Keď Faraday pripojil batériu na svorky jedného vinutia, jeho asistent, delostrelecký seržant Andersen, uvidel, ako sa strelka galvanometra pripojená k druhému vinutiu zatrhla.

Trhla sebou a upokojila sa, hoci prvým vinutím ďalej tiekol jednosmerný prúd. Faraday starostlivo skontroloval všetky detaily tejto jednoduchej inštalácie - všetko bolo v poriadku.

Ale ihla galvanometra tvrdohlavo stála na nule. Faraday sa z mrzutosti rozhodol vypnúť prúd a potom sa stal zázrak - počas otvárania okruhu sa strelka galvanometra znova rozkývala a znova zamrzla na nule!

Faraday bol bezradný: po prvé, prečo sa ihla správa tak zvláštne? Po druhé, súvisia výbuchy, ktoré si všimol, s javom, ktorý hľadal?

Vtedy boli Faradayovi úplne jasne odhalené Ampérove skvelé myšlienky, spojenie medzi elektrickým prúdom a magnetizmom. Veď prvé vinutie, do ktorého priviedol prúd, sa okamžite stalo magnetom. Ak to považujeme za magnet, potom experiment z 29. augusta ukázal, že z magnetizmu zrejme vznikla elektrina. V tomto prípade zostali zvláštne iba dve veci: prečo rýchlo zmizol nápor elektriny, keď bol elektromagnet zapnutý? A navyše, prečo sa prepätie objaví, keď je magnet vypnutý?

Na druhý deň, 30. augusta, nová séria pokusov. Účinok je jasne vyjadrený, ale napriek tomu úplne nepochopiteľný.

Faraday má pocit, že otvorenie je niekde blízko.

„Teraz som opäť zapojený do elektromagnetizmu a myslím si, že som zaútočil na úspešnú vec, ale zatiaľ to nemôžem potvrdiť. Môže sa veľmi dobre stať, že po všetkej mojej námahe nakoniec namiesto rýb vytiahnem morské riasy.

Nasledujúce ráno, 24. septembra, Faraday pripravil mnoho rôznych zariadení, v ktorých hlavnými prvkami už neboli vinutia elektrického prúdu, ale permanentné magnety. A bol tam aj efekt! Šípka sa vychýlila a okamžite zapadla na miesto. Tento nepatrný pohyb nastal pri najneočakávanejších manipuláciách s magnetom, niekedy, ako sa zdalo, náhodou.

Najbližší experiment je 1. októbra. Faraday sa rozhodne vrátiť na úplný začiatok – k dvom vinutiam: jedno s prúdom, druhé spojené s galvanometrom. Rozdiel oproti prvému experimentu je absencia oceľového prstenca – jadra. Striekanie je takmer nepostrehnuteľné. Výsledok je triviálny. Je jasné, že magnet bez jadra je oveľa slabší ako magnet s jadrom. Preto je účinok menej výrazný.

Faraday je sklamaný. Dva týždne nepristupuje k prístrojom a premýšľa nad príčinami zlyhania.

Faraday vopred vie, ako to bude. Zážitok vychádza brilantne.

"Vzal som valcovú magnetickú tyč (priemer 3/4" a dĺžku 8 1/4") a vložil som jej jeden koniec do cievky medeného drôtu (dĺžka 220 stôp) pripojenej ku galvanometru. Potom som rýchlym pohybom zatlačil magnet do celej dĺžky špirálky a ihla galvanometra zažila šok. Potom som rovnako rýchlo vytiahol magnet zo špirály a ihla sa opäť otočila, ale v opačnom smere. Tieto výkyvy ihly sa opakovali vždy, keď sa magnet zatlačil dovnútra alebo von."

Tajomstvo je v pohybe magnetu! Impulz elektriny nie je určený polohou magnetu, ale pohybom!

To znamená, že „elektrická vlna vzniká iba vtedy, keď sa magnet pohybuje, a nie kvôli vlastnostiam, ktoré má v pokoji“.

Táto myšlienka je mimoriadne plodná. Ak pohyb magnetu vo vzťahu k vodiču vytvára elektrinu, potom zrejme aj pohyb vodiča vo vzťahu k magnetu musí generovať elektrinu! Navyše táto „elektrická vlna“ nezmizne, pokiaľ bude pokračovať vzájomný pohyb vodiča a magnetu. To znamená, že je možné vytvoriť generátor elektrického prúdu, ktorý pracuje ľubovoľne dlho, pokiaľ vzájomný pohyb drôtu a magnetu pokračuje!

Faraday nainštaloval 28. októbra medzi póly podkovovitého magnetu otočný medený kotúč, z ktorého sa dalo odstrániť elektrické napätie pomocou posuvných kontaktov (jeden na osi, druhý na obvode kotúča). Bol to prvý elektrický generátor vytvorený ľudskou rukou.

Po „elektromagnetickom epose“ bol Faraday nútený na niekoľko rokov zastaviť svoju prácu. vedecká práca- jeho nervový systém bol tak vyčerpaný ...

Pokusy podobné Faradayovým, ako už bolo spomenuté, sa uskutočnili vo Francúzsku a Švajčiarsku. Colladon, profesor na Ženevskej akadémii, bol sofistikovaným experimentátorom (napríklad robil presné merania rýchlosti zvuku vo vode na Ženevskom jazere). Možno zo strachu pred otrasmi prístrojov, podobne ako Faraday, odstránil galvanometer čo najďalej od zvyšku inštalácie. Mnohí tvrdili, že Colladon pozoroval rovnaké prchavé pohyby šípu ako Faraday, ale očakávajúc stabilnejší a trvalejší účinok nepripisoval týmto „náhodným“ výbuchom náležitú dôležitosť ...

Názor väčšiny vedcov tej doby bol totiž taký, že opačný efekt „vytvárania elektriny z magnetizmu“ by mal mať zjavne rovnaký stacionárny charakter ako „priamy“ efekt – „tvoriaci magnetizmus“ v dôsledku elektrického prúdu. Neočakávaná „prechodnosť“ tohto efektu zmiatla mnohých, vrátane Colladona, a títo mnohí doplatili na svoje predsudky.

Aj Faraday bol najprv v rozpakoch z pominuteľnosti účinku, ale viac dôveroval faktom ako teóriám a nakoniec dospel k zákonu elektromagnetickej indukcie. Tento zákon sa potom fyzikom zdal chybný, škaredý, zvláštny, bez vnútornej logiky.

Prečo je prúd vybudený len pri pohybe magnetu alebo pri zmene prúdu vo vinutí?

Toto nikto nepochopil. Dokonca aj samotný Faraday. O sedemnásť rokov neskôr to pochopil aj dvadsaťšesťročný armádny chirurg provinčnej posádky v Postupime Hermann Helmholtz. V klasickom článku „O zachovaní sily“ formulujúc svoj zákon zachovania energie po prvý raz dokázal, že elektromagnetická indukcia musí existovať v tejto „škaredej“ podobe.

Nezávisle na to prišiel aj Maxwellov starší priateľ William Thomson. Z Ampérovho zákona získal aj Faradayovu elektromagnetickú indukciu s prihliadnutím na zákon zachovania energie.

Takže "prchavá" elektromagnetická indukcia získala občianske práva a bola uznaná fyzikmi.

Ale nezapadalo to do konceptov a analógií Maxwellovho článku „O Faradayovi siločiary". A to bol vážny nedostatok článku. V praxi sa jeho význam zredukoval na ilustráciu skutočnosti, že teórie interakcií na krátke a dlhé vzdialenosti predstavujú rôzne matematické popisy tých istých experimentálnych údajov, že Faradayove siločiary nie sú v rozpore so zdravým rozumom. A to je všetko. Všetko, hoci toho už bolo veľa.

Z Maxwellovej knihy autora Kartsev Vladimir Petrovič

K ELEKTROMAGNETICKEJ TEÓRII SVETLA Článok „O fyzikálnych siločiarach“ bol publikovaný po častiach. A jeho tretia časť, rovnako ako obe predchádzajúce, obsahovala nové myšlienky mimoriadnej hodnoty.Maxwell napísal: „Treba predpokladať, že látka buniek má tvarovú elasticitu,

Z knihy Werner von Siemens - biografia autora Weiher Siegfried von

transatlantický kábel. Lanovka "Faraday" Zrejmý úspech indoeurópskej línie, technicky aj finančne mal inšpirovať jeho tvorcov k ďalším počinom. Naskytla sa príležitosť začať nové podnikanie a inšpirátor sa ukázal byť

Z knihy Fermatova veľká veta autor Singh Simon

Príloha 10. Príklad dôkazu indukciou V matematike je dôležité mať presné vzorce, ktoré umožňujú vypočítať súčet rôznych postupností čísel. V tomto prípade chceme odvodiť vzorec, ktorý dáva súčet prvých n prirodzených čísel. Napríklad „súčet“ je len

Z Faradayovej knihy autora Radovský Mojžiš Izrailevič

Z knihy Roberta Williamsa Wooda. moderný čarodejník fyzikálne laboratórium autor Seabrook William

Z knihy Šuchot granátu autora Prishchepenko Alexander Borisovič

11. KAPITOLA Wood si natiahne prázdninový rok na tri, stojí tam, kde kedysi stál Faraday, a prejde našu planétu široko-ďaleko Priemerný univerzitný profesor je rád, ak sa mu každých sedem rokov podarí získať voľný rok. Drevo však nie je

Z knihy Kurchatov autora Astašenkov Petr Timofeevič

Z knihy Cesta okolo sveta autor Forster Georg

Tu to je, objav! Die Hard Akademik Ioffe a jeho zamestnanci sa už dlho zaujímajú o nezvyčajné správanie v elektrické pole kryštály Rochelleovej soli (dvojitá sodná soľ kyseliny vínnej). Táto soľ bola doteraz málo študovaná a existuje iba jedna

Z knihy Zodiac autora Graysmith Robert

Z knihy 50 géniov, ktorí zmenili svet autora Ochkurova Oksana Yurievna

1 DAVID FARADAY A BETTY LOU JENSEN Piatok 20. decembra 1968 David Faraday pomaly prechádzal miernymi kopcami Valleja, nevenoval veľkú pozornosť mostu Golden Gate, jachtám a vetroňom, ktoré sa mihali v zálive San Pablo, jasným siluetám prístavných žeriavov a

Z knihy Uncooled Memory [kolekcia] autora Druyan Boris Grigorievič

Faraday Michael (narodený v roku 1791 - zomrel v roku 1867) Vynikajúci anglický vedec, fyzik a chemik, zakladateľ teórie elektromagnetického poľa, ktorý objavil elektromagnetickú indukciu - jav, ktorý tvoril základ elektrotechniky, ako aj zákony elektrolýzy, tzv

Od Francisa Bacona autora Subbotin Alexander Leonidovič

Úvod Jeden z zamračených jesenných dní roku 1965 v editoriáli fikcia V Lenizdate sa objavil mladý muž s vychudnutým úradníckym priečinkom v ruke. S absolútnou istotou sa dalo hádať, že obsahuje poéziu. Očividne sa hanbil a nevedel komu

Z knihy Tanec v Osvienčime autor Glaser Paul

Z knihy Veľkí chemici. V 2 zväzkoch. T.I. autor Manolov Kaloyan

Objav Jeden z mojich kolegov je z Rakúska. Sme priatelia a jedného večera si pri rozhovore všimne, že priezvisko Glaser bolo v predvojnovej Viedni veľmi bežné. Môj otec mi raz povedal, pamätám si, že naši vzdialení predkovia žili v nemecky hovoriacej časti

Z Nietzscheho knihy. Pre tých, ktorí chcú robiť všetko. Aforizmy, metafory, citáty autor Sirota E. L.

MICHAEL FARADAY (1791-1867) Vzduch v kníhkupectve bol naplnený vôňou lepidla na drevo. Robotníci sediaci medzi kopou kníh veselo klebetili a usilovne zošívali vytlačené listy. Michael lepil hrubý zväzok Encyclopædia Britannica. Chcel si to prečítať

Z knihy autora

Objav juhu Na jeseň roku 1881 Nietzsche podľahol čaru diela Georgesa Bizeta – jeho „Carmen“ si vypočul v Janove asi dvadsaťkrát! Georges Bizet (1838-1875) - slávny francúzsky romantický skladateľJar 1882 - nová cesta: z Janova loďou do Messiny, o ktorej trochu