Вопрос 37. Запишите закон Фарадея для явления электромагнитной индукции. Поясните. Какие способы изменения магнитного потока вы знаете?

Основной закон электромагнитной индукции Фарадея

где ε_i ― электродвижущая сила индукции;
Ф = BS — магнитный поток через контур;
B — индукция магнитного поля;
S — площадь витка контура;
N ― число витков контура;
Ψ ― потокосцепление контура.

Закон Фарадея говорит о том, что если изменять магнитный поток через контур, то в нем возникает электродвижущая сила, пропорциональная скорости изменения магнитного потока и количеству витков контура.

Способы изменения магнитного потока через контур:

а) вращать контур в магнитом поле;

рис. 27

б) изменять площадь контура, деформируя его;

Рис. 28

в) перемещать контур в неоднородном магнитном поле;

Рис.29
г) изменять магнитный поток, создаваемый катушкой с током, изменяя ток в катушке.

Рис.30
д) вращать контур с током, который создаст вращающееся магнитное поле возле другого контура.

Рис.31

Вопрос 38. Что является носителем тока в металлах? Особенности носителей тока в металлах.

Все металлы в твердом и жидком состоянии являются проводниками электрического тока. Специально поставленные опыты показали, что при прохождении электрического тока масса металлических проводников остается постоянной, не изменяется и их химический состав. На этом основании можно было предположить, что в создании электрического тока в металлах участвуют только электроны. В опытах было обнаружено, что при резкой остановке быстро вращающейся катушки в проводе катушки возникает электрический ток, создаваемый отрицательно заряженными частицами — электронами.

При отсутствии электрического поля свободные электроны перемещаются в кристалле металла хаотически. Под действием электрического поля свободные электроны, кроме хаотического движения, приобретают упорядоченное движение в одном направлении, и в проводнике возникает электрический ток. Свободные электроны сталкиваются с ионами кристаллической решетки, отдавая им при каждом столкновении кинетическую энергию, приобретенную при свободном пробеге под действием электрического поля. В результате упорядоченное движение электронов в металле можно рассматривать как равномерное движение с некоторой постоянной скоростью.

Так как кинетическая энергия электронов, приобретаемая под действием электрического поля, передается при столкновении ионами кристаллической решетки, то при прохождении постоянного тока проводник нагревается.