Μαγνητική ροή

Επιφάνεια S Η Μαγνητική ροή Φ είναι μονόμετρο μέγεθος και εκφράζει το πλήθος των γραμμών που περνά από την επιφάνεια S. α Η γωνία α σχηματίζεται από την κάθετη στην επιφάνεια S με την κατεύθυνση των δυναμικών γραμμών (ή της έντασης του μαγνητικού πεδίου).

S (α = 900) (α = 0)

Όταν το πλαίσιο στρέφεται κατά γωνία φ, κατά την ίδια γωνία στρέφεται και το διάνυσμα το κάθετο σε αυτό, δηλαδή α = φ.

“Σε τι χρησιμεύει ένα νεογέννητο μωρό;” (FARADAY)

Ιστορική εξέλιξη σημαντικών γεγονότων του Ηλεκτρομαγνητισμού στο 1ο μισό του 19ου αιώνα.

Το ηλεκτρικό ρεύμα δημιουργεί μαγνητικό πεδίο. 1820 (Πείραμα Oersted - Δανία) Το ηλεκτρικό ρεύμα δημιουργεί μαγνητικό πεδίο. 1822 (Νόμος Laplace - Γαλλία) Το μαγνητικό πεδίο επιδρά στο ηλεκτρικό ρεύμα. 1827 (Γερμανία) Νόμος του Ohm για αντιστάτη 1831 (Νόμος Faraday - Μεγ.Βρετανία) Ηλεκτρομαγνητική Επαγωγή 1833 (Κανόνας Lenz – Ρωσία) Φορά επαγωγικού ρεύματος

Ηλεκτρομαγνητική Επαγωγή Michael Faraday (1791 – 1867)

Τρόποι δημιουργίας Επαγωγικού φαινομένου

Κίνηση μαγνήτη ως προς ακίνητο πηνίο Κίνηση πηνίου ως προς ακίνητο μαγνήτη Αμοιβαία επαγωγή Αυτεπαγωγή

Εεπ Ιεπ Α Ι Τ Ι Ο Α Π Ο Τ Ε Λ Ε Σ Μ Α ΗΕΔ από επαγωγή Επαγωγικό ρεύμα Αύξηση ή ελάττωση πλήθους δυναμικών γραμμών μέσα από το πηνίο Αύξηση ή ελάττωση μαγνητικής ροής στο πηνίο Πλησίασμα ή απομάκρυνση μαγνήτη Α Π Ο Τ Ε Λ Ε Σ Μ Α Εεπ ΗΕΔ από επαγωγή Ιεπ Επαγωγικό ρεύμα Κλειστό κύκλωμα

Η Επαγωγική τάση εξαρτάται από τον αριθμό των σπειρών του πηνίου την ταχύτητα μεταβολής της μαγνητικής ροής Νόμος του Faraday

τη στροφή του μαγνήτη (ή του πηνίου) ……… και ακόμη από την ένταση του πεδίου του μαγνήτη τη στροφή του μαγνήτη (ή του πηνίου)

Πειραματική συσκευή Faraday

Κανόνας του Lenz Heinrich Lenz (1804-1865)

Το επαγωγικό ρεύμα έχει τέτοια φορά ώστε το μαγνητικό του πεδίο να αντιστέκεται στο αίτιο που το προκάλεσε.

Η εξήγηση του κανόνα του Lenz στηρίζεται στην αρχή διατήρησης της ενέργειας.

Εύρεση φοράς επαγωγικού ρεύματος S Ν Ν S

Υπολογισμός επαγωγικού ρεύματος Από το νόμο του Ohm για το κλειστό κύκλωμα και το νόμο του Faraday έχουμε και οπότε

Joseph Henry (1797-1878)

Εφαρμογές

Να σχεδιαστεί η φορά του επαγωγικού ρεύματος που διαρρέει το δακτύλιο. 1. Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται ραβδόμορφος μαγνήτης να πλησιάζει κυκλικό μεταλλικό δακτύλιο. Να σχεδιαστεί η φορά του επαγωγικού ρεύματος που διαρρέει το δακτύλιο. Ν S

Στις ερωτήσεις 1-2, να βάλεις σε κύκλο το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. 1. Αιτία του φαινομένου της επαγωγής είναι: Α. η μαγνητική ροή. Β. το επαγωγικό ρεύμα. Γ. η μεταβολή της μαγνητικής ροής. Δ. ο κανόνας του Lenz. 2. Ο κανόνας του Lenz προκύπτει από: Α. την αρχή διατήρησης του ηλεκτρικού φορτίου. Β. την αρχή διατήρησης της ορμής. Γ. την αρχή διατήρησης της ενέργειας. Δ. το νόμο του Faraday.

3. Να χαρακτηρίσετε τις παρακάτω προτάσεις με Σ αν είναι σωστές και Λ αν είναι λανθασμένες. Α. Η ΗΕΔ από επαγωγή εμφανίζεται στα άκρα πηνίου σε κάθε περίπτωση που μεταβάλλεται η μαγνητική ροή, που διέρχεται από το πηνίο. (…….) Β. Όσο πιο γρήγορα μεταβάλλεται η μαγνητική ροή που διέρχεται από ένα πηνίο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ΗΕΔ από επαγωγή, σύμφωνα με το νόμο του Faraday. (……) Γ. Ένα πηνίο διαρρέεται από επαγωγικό ρεύμα οποτεδήποτε μεταβάλλεται η μαγνητική ροή που διέρχεται μέσα από αυτό. (……) Δ. Όταν ένας ραβδόμορφος μαγνήτης βρίσκεται ακίνητος στο εσωτερικό ενός πηνίου, η ΗΕΔ από επαγωγή στα άκρα του πηνίου είναι μέγιστη. (……) Σ Σ Λ Λ