ЗАКОНЫ ФАРАДЕЯ И ЛЕНЦА

Наблюдения показывают, что э. д. с. индукции возбуждается не только при движении проводников в магнитном поле, но и в неподвижных проводниках, если только они находятся в переменном магнитном поле. В частности, в неподвижных витках вторичной обмотки трансформатора возбуждается э. д. с. индукции благодаря тому, что эти витки находятся в переменном магнитном поле первичной обмотки. В этих явлениях наблюдается воздействие переменного магнитного поля на неподвижные заряды, которое будет рассматриваться в § 24. Измерения показали, что при электромагнитной индукции, вызванной переменным магнитным полем в замкнутых контурах, соблюдаются те же формулы (3.41) и (3.42). Таким образом, для электромагнитной индукции можно сформулировать весьма общий закон:

если магнитный поток через площадь контура изменяется со временем (вследствие движения контура или изменения магнитного поля, в котором находится контур), то в контуре возбуждается электродвижущая сила, равная

Это утверждение есть закон электромагнитной индукции Фарадея. В случае, если контур имеет сложную форму (рис. III. 67), необходимо спроецировать его на плоскость, перпендикулярную направлению поля; для каждого полученного в этой проекции замкнутого контура (1,2 и т. д.) следует рассчитать э. д. с. индукции по формуле (3.48) и затем сложить их. У катушки, содержащей витков с одинаковыми , э. д. с. индукции будет в раз больше, чем у одного витка.

В явлениях электромагнитной индукции действует также и другой важный закон (закон Ленца):

индукционные токи всегда имеют такое направление, при котором оказывается противодействие причинам, вызвавшим эти токи.

Рис. III.67

Например, при движении проводника в магнитном поле в нем появляется индукционный ток такого направления, что ампсрова сила, действующая на этот ток со стороны магнитного поля, противодействует движению проводника. При вращении контура в магнитном поле в нем индуцируется ток такого направления, что механический момент, действующий на этот контур с током со стороны магнитного поля, противодействует вращению контура. Если неподвижный контур находится в переменном магнитном поле, то в нем индуцируется ток такого направления, что собственное магнитное поле этого тока противодействует изменению внешнего магнитного поля (если магнитный поток через площадь контура увеличивается, то собственное магнитное поле индукционного тока уменьшает его, т. е. Винд направлено против Ввнеш внешнего поля, и, наоборот, если уменьшается, то собственное магнитное поле индукционного тока одного направления с Во всех перечисленных примерах индукционные токи противодействуют тем причинам (внешним воздействиям на контур), которые их вызвали.