1 Indukcja elektromagnetycznaWykład 19 Indukcja elektromagnetyczna

2 Robimy doświadczenie (Faraday’a, 1831)2 3 S A J zmiennym polem magnetycznym indukujemy prąd w obwodzie elektrycznym

3 Robimy doświadczenie J-1 1 S A J efekt nie zależy od tego czy ruszamy cewką czy magnesem, prąd jest większy przy większej powierzchni cewki

4 Robimy doświadczenie J-1 1 S A J kierunek prądu jest przeciwny przy wkładaniu i wyjmowaniu, kierunek prądu zmienia się gdy zmienimy orientację magnesu prąd jest większy przy większym magnesie.

5 Robimy doświadczenie J J prąd rośnie z ilością zwojów N 1 2 3 S A N 1A J prąd rośnie z ilością zwojów N 1 2 S 3 A J

6 Indukcja elektromagnetyczna pierwsze wnioskiPrąd indukowany jest efektem czysto dynamicznym skaluje się z pochodną strumienia pola magnetycznego skaluje się z ilością zwojów

7 J H zmienny prąd w cewce pierwotnej indukuje prąd w cewce wtórnej1 2 3 A zmienny prąd w cewce pierwotnej indukuje prąd w cewce wtórnej strumień pola magnetycznego, H, czy wektora indukcji, B?

8 B H J 1 2 3 A włożenie rdzenia ferromagnetycznego znacznie zwiększa indukowany prąd

9 Indukujemy prąd czy napięcie?-1 1 S U J indukowana jest siła elektromotoryczna (napięcie)

10 Prawo Faraday’a N -1 1 S U J Siła elektromotoryczna w obwodzie

11 Prawo Faraday’a - prądnicaSiła elektromotoryczna w obwodzie moc włożona siła Lorentza moc prądu

12 Prawo Faraday’a – inna postaćtwierdzenie Stokesa Prawo Faraday’a – dynamiczne równanie Maxwella

13 Równanie (Maxwella) elektrostatykiPrawo Faradaya indukcji elektromagnetyczneh Równania (Maxwella) elektrodynamiki

14 Równania (Maxwella) elektrostatyki i magnetostatyki w próżniPrawo Gaussa dla pola elektrycznego Prawo Gaussa dla magnetyzmu Prawo Ampera - Oersteda Prawo Faradaya Siła Lorentza

15 Równania (Maxwella) elektrostatyki i magnetostatyki w ośrodkuPrawo Gaussa dla pola elektrycznego Prawo Gaussa dla magnetyzmu Prawo Ampera - Oersteda Prawo Faradaya Siła Lorentza

16 Uogólnienie prawa Ampera -OerstedaD(t) Q(t) Q(t) Zmienne pole elektryczne jest równoważne przepływowi prądu

17 Równania Maxwella – - równania elektrodynamikiPrawo Gaussa dla pola elektrycznego Prawo Gaussa dla magnetyzmu Prawo Ampera - Oersteda Prawo Faradaya Elektryczność i magnetyzm rządzą się wspólnymi prawami. Problem separuje się w przypadku statycznym

18 Równania Maxwella – - znaczenie w fizyceRozwiązanie równań Maxwella pokazuje, że każde pole zmienne jest źródłem fali elektromagnetycznej Fala elektromagnetyczna rozchodzi się w próżni – nie potrzebuje ośrodka. Fala elektromagnetyczna w próżni rozchodzi się ze stałą prędkością c= km/s (w każdym inercjalnym układzie odniesienia) Równania Maxwella są niezmiennicze względem transformacji Lorentza, to znaczy że czas i długość zależą od prędkości względem obserwatora (szczególna teoria względności)