НАЧАЛА ФИЗИКИ
ГЛАВА 29. ЗАКОН ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ. САМОИНДУКЦИЯ
Скачать Содержание

ГЛАВА 29. ЗАКОН ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ. САМОИНДУКЦИЯ


Найти разность потенциалов на концах проводника. На каком из концов проводника будет избыток положительных, а на каком отрицательных зарядов?

Решение. Если мысленно дополнить проводник до замкнутого контура (как на рис. 29.5), то в контуре будет возникать ЭДС индукции. Но поскольку перемещается только проводник KL, то сторонние силы действуют только на этом участке. Поэтому работа сторонних сил, совершенная при перемещении заряда q, с одной стороны, равна

(29.6)

где - ЭДС индукции (29.5). С другой стороны, сторонние силы, перемещая заряд q по проводнику, совершают работу против электрического поля, поэтому

(29.7)

где - разность потенциалов между концами проводника. При- равнивая формулы (29.6), (29.7), получим

(29.8)

Чтобы определить знаки зарядов концов проводника, нужно рассмотреть действие силы Лоренца на заряды, движущиеся вместе с проводником. Используя правила нахождения направления силы Лоренца, находим, что на положительные заряды сила Лоренца действует в направлении конца L, на отрицательные - в направлении конца K. Именно так и будут заряжены концы проводника.

Рассмотрим теперь следующий вопрос. Пусть в некотором замкнутом проводнике, в котором есть источники тока, течет электрический ток. И пусть мы, изменяя например сопротивление этого проводника, меняем электрический ток в нем. Тогда будет меняться и магнитное поле, созданное этим током, и магнитный поток его собственного поля через сам этот проводник. Вопрос: будут ли изменения тока в замкнутом проводнике вызывать появление дополнительной ЭДС в этом проводнике? Ответ: конечно будут. Ведь независимо от того, какое магнитное поле изменяется, при этих изменениях возникает вихревое электрическое поле, которое и дает вклад в ЭДС. Явление появления ЭДС индукции контуре, изменения тока в котором и вызвали это появление, называется самоиндукцией. Благодаря правилу Ленца, самоиндукция препятствует изменениям тока в контуре.