If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Ако си зад уеб филтър, моля, увери се, че домейните *. kastatic.org и *. kasandbox.org са разрешени.

Основно съдържание
Текущ час:0:00Обща продължителност:8:02

Електродвижеща сила в прът, преминаващ през магнитно поле

Видео транскрипция

Тук имам интересна постановка. Имам магнитно поле, което е постоянно и се движи право навън от повърхността на този контур. Големината на магнитното поле във всяка точка от повърхността ще е "В". Интересното тук е, че тази верига, която имаме – дясната част на тази верига може да се движи. Можеш да си представиш, че това е цилиндър, който може да се търкаля надясно, а големината на неговата скорост, ще кажем, че е малко v. И този цилиндър, да кажем, че има дължина L. Като имаме това, можеш да видиш, че ще имаме промяна в магнитния поток. Защо ще имаме промяна в магнитния поток, или промяна в магнитния поток през повърхността? Ако това нещо се движи надясно, когато неговата скорост е v, може да са всякакви мерни единици, метри в секунда или други. Въпреки че самото магнитно поле е постоянно, ти ще променяш площта, площта, която е оградена от този контур – и това ще ни даде промяна в потока. Ако имаш промяна в потока, това ще индуцира електродвижеща сила, или ще индуцира напрежение в тази верига, което ще причини протичане на ток. Нека помислим каква ще е електродвижещата сила, която ще е индуцирана. Просто ще пренапиша закона на Фарадей тук. Законът на Фарадей: -n по промяната в потока – и говорим за промяна в потока върху промяна в, нека запиша това малко по-прилежно – промяна в потока върху промяна във времето. n е броят контури, за които говорим. В този случай n ще е 1, а този "-"... вече малко се оплаках за него в предишните видеа. Това всъщност ни припомня, че изчисленията, когато не използваш правилни векторни изчисления – това ни припомня, че тази електродвижеща сила (EMF) ще причини преминаване на ток през тази верига и магнитното поле, което е индуцирано от този ток, ще премине срещу посоката на промяната в потока. Това е просто за напомняне. Всъщност ни интересува промяната в потока върху промяната във времето. Какво ще е това? Нека го запиша тук. Промяната в потока върху промяната във времето. Промяната в потока в този случай ще е промяната в големината на нашето магнитно поле, което ще е перпендикулярно на повърхността, по площта на повърхността върху промяната във времето. На колко ще е равно това? "В" е константа, няма да се промени през времето, което ни интересува. Промяната в "В" по А всъщност ще е В по промяната в площта. В по промяната в площта по колко време изминава. Каква ще е промяната ни в площта? Да кажем, че измине делта t. Каква ще е промяната в площта? Нека измине делта t. Ако измине делта t, този цилиндър... или ако изчакаме t единици време, или ако изминат t единици време, нека направя това в друг цвят, ще използвам този цвят тук. Колко надалеч ще отидем след делта t? Знаем големината на скоростта, ако умножиш големината на скоростта по промяната във времето, това ще ти даде разстоянието. Промяната в площта ще е количеството изминато разстояние по дължината на пръта, която е просто това. Промяната в площта, която е тази площ тук, промяната в площта през това време ще е разстоянието, което изминава този прът... Забележи, този прът преминава в посока, която е перпендикулярна на посоката на магнитното поле. Важно е да осъзнаем това. Промяната в площта ще е това разстояние, което представлява колко надалеч преминава пръта, по дължината на пръта – толкова площ получаваме, толкова се увеличава площта ни – по дължината на пръта, това е промяната ни в площта. Можем да заместим това обратно тук. Това ще е равно на – имаме нашето В, имаме промяната във времето и промяната в площта, току-що казахме, че е... Нека го запиша така... Мога да запиша това като дължината на пръта ни по големината на скоростта по промяната във времето. Промяната във времето делена на промяната във времето – тези се съкращават. Промяната в потока за това време, или средната скорост на промяната в потока, както виждаме, се опростява до дължината на пръта по големината на нашата скорост по големината на магнитното поле, което преминава перпендикулярно на повърхността. Това е нещо, което ще видиш много пъти в класа си по физика, цялата идея, че ако прътът ти преминава в перпендикулярна посока на едно магнитно поле, това индуцира електродвижеща сила от LvB. Оттук идва това – идва директно от закона на Фарадей. Можеш да кажеш: "Добре, ако това се случва, в каква посока ще тече нашият ток?" Магнитното поле не се променя, но тъй като площта се увеличава, потокът се увеличава в посока нагоре. Можеш да кажеш, че потокът се увеличава в тази посока. Токът, който бива индуциран, и големината на тока ще е основана на това колко съпротивление имаме, но токът ще индуцира магнитно поле, което преминава срещу промяната в потока. Да видим, ако токът се движи насам, какво ще се случи? Ще използвам дясната си ръка, поставям палеца си в тази посока и ако извия пръстите си, ако преминем насам, това ще опише, това ще индуцира магнитно поле, което преминава ето така. Това ще увеличи потока, или промяната в потока, преминаващ в същата посока на промяната в потока. Вече говорихме за това – то ще наруши закона за запазване на енергията. Токът ще премине в другата посока. Ще премине, в този случай, по часовниковата стрелка, понеже токът ще индуцира магнитно поле. Отново, изваждам дясната си ръка и опитвам да нарисувам дясната си ръка, и сега можем да видим, че пръстите ми преминават насам. Забележи, гледаме вътрешната част на повърхността, повърхностната площ увеличаваше потока в посока нагоре, като правеше така, че по-голяма част от магнитното поле в посока нагоре да се съдържа в площта. Магнитното поле, индуцирано от тока, който е индуциран, или токът, който е причинен от електродвижещата сила, и големината на тока ще зависи от съпротивлението, което ще преминава в другата посока, ще преминава надолу, насам. Или това ще индуцира магнитно поле, което ще е с посока надолу. Токът трябва да е по часовниковата стрелка.
Кан Академия – на български благодарение на сдружение "Образование без раници".