Причины возникновения индукционного тока (продолжение)

На свободные заряды (электроны), находящиеся в движущемся стержне, будет действовать со стороны магнитного поля сила Лоренца.

2. Как будет направлена действующая на свободные электроны в стержне сила Лоренца?

Подсказка. Воспользуйтесь правилом левой руки, но учтите, что электроны имеют отрицательный заряд.

В результате действия силы Лоренца на свободные электроны в стержне, в контуре, состоящем из стержня и рельсов, возникнет индукционный ток.

3. Как будет направлен индукционный ток в контуре?

На этом примере мы видим, что, если проводящий контур (или его часть) движется в постоянном магнитном поле, индукционный ток обусловлен действием силы Лоренца на свободные заряды.

Возникновение индукционного тока под действием вихревого электрического поля

Рассмотрим теперь причину возникновения индукционного тока в неподвижном контуре, находящемся в переменном магнитном поле.

Пусть, например, полосовой магнит приближается к проводящему кольцу (рис. 6.3). При этом магнитный поток через кольцо увеличивается, вследствие чего в кольце возникает индукционный ток. Однако объяснить его возникновение действием силы Лоренца на свободные заряды в проводнике теперь нельзя, потому что на неподвижные¹ заряды магнитное поле не действует.

¹ Хаотическое тепловое движение свободных зарядов в проводнике мы не учитываем, так как средняя скорость такого движения равна нулю.

Рис. 6.3

Причину возникновения индукционного тока в неподвижном контуре, находящемся в переменном магнитном поле, нашёл английский физик Дж. Максвелл. Он построил согласующуюся во всеми опытными данными теорию электромагнитного поля. Согласно теории Максвелла

переменное магнитное поле порождает вихревое электрическое поле.

Слово «вихревое» означает, что линии напряжённости этого поля замкнуты (одна из этих линий показана на рисунке 6.3). Этим вихревое электрическое поле существенно отличается от уже знакомого вам электростатического поля, линии напряжённости которого не замкнуты: они начинаются на положительных зарядах и заканчиваются на отрицательных.

<<< К началу Окончание >>>