Закон Фарадея. Когда мы узнаем, когда это движущаяся ЭДС или индуцированное электрическое поле?

Насколько я знаю, закон Фарадея гласит, что при изменении магнитного потока индуцируется ЭДС.

Это можно объяснить ЭДС движения, когда магнит движется к проводящей петле, в системе отсчета магнита проводящая петля фактически движется к нему. Следовательно, движущаяся ЭДС может применяться там, где магнитная сила заставляет заряды двигаться, следовательно, ЭДС индуцируется.

Однако есть также объяснение того, что изменение магнитных полей индуцирует неконсервативные закручивающиеся электрические поля в соответствии с уравнениями Максвелла, поэтому, когда есть проводящая петля, это индуцированное электрическое поле заставляет заряды двигаться, следовательно, индуцируется ЭДС.

Мой вопрос в том, как мы можем отличить эти два совершенно разных сценария друг от друга? Или это одинаковые сценарии?

Ответы (1)

По сути, это разные сценарии, имеющие одно и то же объяснение. Согласно закону Ленца, индуцированный ток, возникающий в цепи, всегда течет в таком направлении, что он противостоит изменению или причине, вызвавшей его. Упомянутое здесь изменение есть изменение магнитного потока.

Теперь, когда мы рассматриваем случай движущейся ЭДС, магнит, движущийся к петле, вызывает увеличение магнитного потока, проходящего через петлю. Поэтому, естественно, индуцируется ток, противодействующий этому изменению (что-то вроде инерции). Теперь важно отметить, что и в этом случае возникают индуцированные электрические поля. Это можно объяснить тем фактом, что индуцированный ток создается не чем иным, как индуцированными электрическими полями, и, следовательно, всякий раз, когда возникает индуцированный ток, знайте, что существует индуцированное электрическое поле в том же направлении, что и ток, в каждой точке.

Итак, поскольку оба они индуцируют электрические поля, это в основном одно и то же объяснение.

Так возникает ли индуцированный ток в движущейся ЭДС из-за индуцированных электрических полей или магнитной силы, действующей на заряды?
Термин «магнитная сила» — это просто общий способ обозначения силы, создаваемой магнитным полем. Поищите «вывод силы Лоренца», и вы обнаружите, как выражение е "=" в с р о с с Б д о т л появился на свет. Спойлер: это вызвано индуцированным электрическим полем внутри проводника.
О, спасибо большое за то, что развеяли мои сомнения!
Привет, я не могу найти доказательства того, как e = bvl имеет какое-либо отношение к индуцированному электрическому полю. Не могли бы вы направить меня к вашему источнику?
О, подожди. Я имел в виду, что ЭДС движения вызывается наведенными электрическими полями, что можно объяснить с помощью силы Лоренца. Ykw, я просто объясню это вам.
Предположим, что вертикальный проводящий стержень движется от левой стороны экрана вправо. Пусть имеется магнитное поле, направленное в плоскость экрана. Теперь, поскольку в проводящем стержне будет много свободных электронов, и поскольку они движутся в присутствии магнитного поля, на них действует сила Лоренца. По правилу левой руки Флеминга эта сила заставляет электроны двигаться вверх в самом проводнике. Следовательно, в верхней части стержня имеется отрицательный заряд, а в нижней — положительный.
Это индуцированное электрическое поле вызывает возникновение разности потенциалов между верхней и нижней частями стержня, поскольку Е . л "=" В . Следовательно, индуцируется ЭДС.
Хм, я думаю, вы путаете это электростатическое поле с индуцированным электрическим полем. Это поле, которое вы только что описали, на самом деле является консервативным полем, то есть электростатическим полем. Поле, о котором я говорю и которое применимо только к уравнениям Максвелла, — это неконсервативное индуцированное электрическое поле, которое закручивается.
Ой. да. Я даже забыл, каким был первоначальный вопрос, лол. Есть и другое объяснение ЭДС движения: через законы Фарадея. Предположим, что этот движущийся стержень прикреплен к двум проводам, таким образом образуя петлю (представьте себе квадратную петлю; два провода соединены концами с стержнем). Теперь, когда этот стержень движется, площадь в петле увеличивается, следовательно, увеличивается поток, поскольку стержень находится в однородном магнитном поле. следовательно, индуцированный электрический ток производится в соответствии с законом Ленца.
Вы можете удивиться, как этот цикл можно бесконечно расширять. Просто представьте, что есть очень длинный провод, согнутый в прямоугольник с одной отсутствующей стороной, а стержень — это отсутствующая сторона, только он соединен не на концах провода.