§ 15. Явление электромагнитной индукции

Открытие явления электромагнитной индукции

1. Как уже было сказано в § 11, Фарадей предположил, что магнитное поле может порождать электрический ток, и, проделав серию опытов, подтвердил свою гипотезу. Фарадей так описывает свои эксперименты: «Двести три фута медной проволоки... были намотаны на большой деревянный барабан; другие двести три фута такой же проволоки были проложены в виде спирали между витками первой обмотки, причём металлический контакт был везде устранён... Одна из этих спиралей была соединена с гальванометром, а другая — с хорошо заряженной батареей... При замыкании контакта наблюдалось внезапное... действие на гальванометр, и подобное же... действие имело место при размыкании контакта с батареей...»¹

¹ Цит. по кн.: Голин Г. М., Филонович С. Р. Классики физической науки (с древнейших времён до начала XX в.): справ, пособие. — М.: Высш. шк., 1989.

Наблюдаемое возникновение электрического тока в обмотке, замкнутой на гальванометр, объясняется тем, что при замыкании и размыкании спирали, соединённой с источником тока, происходит изменение силы тока. При этом возникает изменяющееся магнитное поле, которое пронизывает спираль, соединённую с гальванометром, и в ней, в свою очередь, возникает электрический ток, который и фиксирует гальванометр. Это явление было названо электромагнитной индукцией.

Таким образом,

электромагнитной индукцией называют явление возникновения электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного поля, пронизывающего этот контур.

Возникающий в этом случае электрический ток называют индукционным.

Индукционный ток возникает в замкнутом контуре независимо от того, каким именно образом изменяется магнитное поле. Возникновение индукционного тока можно наблюдать на простых опытах. Если, например, замкнуть катушку от универсального трансформатора на гальванометр и вносить в неё полосовой магнит, то в катушке возникнет электрический ток, о существовании которого можно судить по отклонению стрелки гальванометра (рис. 59). Ток прекратится, когда прекратится движение магнита. При вынесении магнита из катушки в ней опять возникнет ток, однако направлен он будет противоположно первоначальному, о чём свидетельствует отклонение стрелки гальванометра в другую сторону. Направление тока будет зависеть и от того, каким полюсом магнит будут вносить в катушку.

Рис. 59

Можно показать, что индукционный ток возникнет в катушке и при её перемещении относительно покоящегося магнита (рис. 60, а), а также при перемещении катушек, одна из которых соединена с источником тока, а другая — с гальванометром, относительно друг друга (рис. 60, б).

Рис. 60

Как следует из описанных опытов, направление индукционного тока зависит от направления относительного движения проводника и магнита.

Продолжение >>>