Опыты Фарадея

В 1831 г. М. Фарадей сделал одно из самых фундаментальных физических открытий — показал, что меняющееся во времени магнитное поле сопровождается меняющимся электрическим полем, явление названо электромагнитной индукцией.

1. При любом изменении магнитного потока через катушку, замкнутую на гальванометр, последний регистрирует ток (во время изменения потока). Поток может изменяться за счет перемещения вблизи катушки постоянного магнита или другой катушки с током, за счет изменения тока в другой неподвижной катушке или за счет изменения ее формы и размеров и т. д. Направление возбуждаемого (индукционного) тока зависит от знака изменения магнитного потока.

2. Если электромагнитная индукция вызывается перемещением какой-либо части установки, то важно лишь относительное переме­щение — можно двигать или источник магнитного поля, или катушку.

3. Эффект выражен тем сильнее, чем быстрее меняется магнит­ный поток и чем больше витков имеет катушка.

4. При заполнении части пространства ферромагнетиком (удоб­но внести ферромагнетик внутрь приемной катушки) эффект возрастает, из чего следует, что он связан с магнитной индукцией В, а не с напряженностью Н.

К этим общеизвестным опытам добавим еще два:

1. Пусть контур, содержащий катушку, устроен так, что можно менять его сопротивление, не меняя конфигурацию контура. Если (при разных значениях сопротивления) изменять магнитный поток одинаковым образом, то индукционный ток оказывается обратно пропорциональным сопротивлению контура. Это позволяет предположить, что сущность явления заключается в возникновении разности потенциалов (электрического поля), а появление тока — вторичный эффект.

2. Указанное предположение подтверждается другим опытом приемную катушку присоединяют к электроскопу (так что не образуется замкнутой проводящей цепи). При изменении магнитного тока через катушку наблюдается отклонение стрелки электроскопа что доказывает возникновение разности потенциалов в разомкнутой цепи.

Совокупность указанных опытов приводит к заключению, во всех случаях изменения магнитного поля наблюдается возникновение электрического поля.