Вопрос задан 24.08.2025 в 17:12. Предмет Физика. Спрашивает Мацупа Антон.

От чего зависит величина эдс индукции возникающей в замкнутом неподвижном контуре находящемся в переменном поле

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Гусарова Карина.

Коротко: по закону Фарадея, величина ЭДС индукции в неподвижном замкнутом контуре определяется скоростью изменения магнитного потока через этот контур:

E=dΦBdt,ΦB=SBdS.\mathcal{E}=-\frac{d\Phi_B}{dt},\qquad \Phi_B=\int\limits_S \mathbf{B}\cdot d\mathbf{S}.

Отсюда следует, что при фиксированном (неподвижном) контуре ЭДС зависит от:

  1. Скорости изменения магнитного поля во времени — чем быстрее меняется нормальная к контуру составляющая BnB_n, тем больше dΦB/dt|d\Phi_B/dt|.

  2. Ориентации поля относительно контура — учитывается косинус угла между B\mathbf{B} и нормалью к площади: ΦBBcosθ\Phi_B\propto B\cos\theta. Если направление поля тоже «качает» (меняется θ(t)\theta(t)), это даёт вклад d(cosθ)/dtd(\cos\theta)/dt.

  3. Площади контура SS (и вообще распределения поля по площади): при однородном поле ΦB=BScosθ\Phi_B=B S \cos\theta; при неоднородном — важна именно интегральная величина потока, а не просто площадь.

  4. Числа витков NN, если контур — катушка из NN витков: EN=NE1\mathcal{E}_N=N\,\mathcal{E}_1.

Важные следствия и частные случаи:

  • Материал и сопротивление контура ЭДС не определяют (они влияют на индуцированный ток, но не на величину самой ЭДС).

  • Для однородного поля, перпендикулярного плоскости контура: E=SdBdt\mathcal{E}= -S\,\dfrac{dB}{dt}.

  • Если B(t)=B0cosωtB(t)=B_0\cos\omega t, то амплитуда Emax=SB0ω|\mathcal{E}|_{\max}=S B_0 \omega (для NN витков — NSB0ωN S B_0 \omega). Значит, ЭДС прямо пропорциональна частоте изменения поля и его амплитуде.

  • Наличие магнитопровода (сердечника), концентрирующего поток, фактически увеличивает ΦB\Phi_B и тем самым ЭДС (за счёт большего потока через тот же контур).

Знак «минус» в формуле отражает правило Ленца: индуцированный ток создаёт магнитное поле, противодействующее изменению исходного потока.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос