Явление электромагнитной индукции в картинках

Презентация на тему: » « Электромагнитная индукция ».. Содержание : 1.История открытия явления электромагнитной индукции 2.Опыты Фарадея 3.Понятие явления электромагнитной индукции.» — Транскрипт:

1

« Электромагнитная индукция ».

2

Содержание : 1. История открытия явления электромагнитной индукции 2. Опыты Фарадея 3. Понятие явления электромагнитной индукции 4. Закон электромагнитной индукции 5. Правило Ленца 6. Определение направления индукционного тока 7.Применение.

3

История открытия электромагнитной индукции. Открытия Ганса Кристиана Эрстеда и Андре Мари Ампера показали, что электричество обладает магнитной силой. Влияние магнитных явлений на электрические было открыто Майклом Фарадеем. Ганс Кристиан Эрстед Андре Мари Ампер

4

Майкл Фараде́й ( ) «Превратить магнетизм в электричество»- записал он в своём дневнике в 1822 году. Английский физик, основоположник учения об электромагнитном поле, иностранный почетный член Петербургской Академии Наук (1830).

5

29 августа 1831 года Майклом Фарадеем было открыто явление электромагнитной индукции — явление, которое легло в основу электротехники.

6

Описание опытов Майкла Фарадея На деревянный брусок намотаны две медные проволоки. Одна из проволок была соединена с гальванометром, другая – с сильной батареей. При замыкании цепи наблюдалось внезапное, но чрезвычайно слабое действие на гальванометре, и то же самое действие замечалось при прекращении тока. При непрерывном же прохождении тока через одну из спиралей не удалось обнаружить отклонения стрелки гальванометра

7

Описание опытов Майкла Фарадея Другой опыт заключался в регистрации всплесков тока на концах катушки, внутрь которой вставлялся постоянный магнит. Такие всплески Фарадей назвал «волнами электричества»

8

Описание опытов Майкла Фарадея Таким образом, Фарадей обнаружил, что в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного поля возникает так называемый индукционный ток. (Индукция, в данном случае, — появление, возникновение).

9

Электромагнитная индукция – физическое явление, заключающееся в возникновении вихревого электрического поля, вызывающего электрический ток в замкнутом контуре при изменении потока магнитной индукции через поверхность, ограниченную этим контуром.

10

ЭДС индукции ЭДС индукции, вызывающая всплески тока («волны электричества») зависит не от величины магнитного потока, а от скорости его изменения.

11

ЭДС индукции Электродвижущая сила (ЭДС), возникающая в замкнутом проводящем контуре, пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром.

12

ЭДС индукции Величина электродвижущей силы не зависит от того, что является причиной изменения потока изменение самого магнитного поля или движение контура (или его части) в магнитном поле.

13

ЭДС индукции Электрический ток, вызванный этой ЭДС, называется индукционным током.

14

Закон электромагнитной индукции Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея Е = — dФ/dt Е — ЭДС, действующая вдоль произвольно выбранного контура, В Ф – магнитный поток через поверхность, натянутую на этот контур, Вб

15

Закон электромагнитной индукции ЭДС электромагнитной индукции в замкнутом контуре численно равна и противоположна по знаку скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром.

16

Закон электромагнитной индукции Е = — dФ/dt Знак «минус» в формуле отражает правило Ленца, названное так по имени русского физика Э. Х. Ленцаправило ЛенцаЭ. Х. Ленца

17

Правило Ленца Индукционный ток всегда имеет такое направление, при котором возникает противодействие причинам, его породившим. Эмилий Христианович Ленц 1804 – 1865 г.г., академик, ректор Петербургского Университета

18

1. Определить направление линий индукции внешнего поля В (выходят из N и входят в S). 2.Определить, увеличивается или уменьшается магнитный поток через контур (если магнит вдвигается в кольцо, то Ф>0, если выдвигается, то Ф

19

3. Определить направление линий индукции магнитного поля В, созданного индукционным током (если Ф>0, то линии В и В направлены в противоположные стороны; если Ф

20

Практическое применение закона электромагнитной индукции 1. Производство электрической энергии; 2.Радиотехника; 3. Преобразование Электрического тока.

21

Вопросы Сформулируйте закон электромагнитной индукции. Кто является основоположником этого закона? Что такое индукционный ток и как определить его направление? От чего зависит величина ЭДС индукции? Принцип действия каких электрических аппаратов основан на законе электромагнитной индукции?

22

Используемые ресурсы

23

Спасибо за внимание!

Взаимодействие магнита с контуром

В качестве наглядного примера взаимодействия магнита и контура в сделанную из медного провода катушку помещают магнит. Если магнит медленно вставлять внутрь катушки, происходит постепенное увеличение пересекающего ее витки создаваемого магнитом потока. Появляющееся вследствие такой манипуляции упорядоченное движение частиц в катушке будет направлено по часовой стрелке, создавая собственное магнитное поле, ослабляющее поле магнита, отталкивая его тем самым от катушки.

Если магнит отдаляют от контура, его поток уменьшается, а заряженные частицы начинают двигаться против часовой стрелки, вследствие чего возникающая совокупность силовых магнитных линий будет притягивать магнит.

Майкл Фарадей – основоположник закона индукции

Ученый занимавшиеся изучением электричества – великий английский физик и химик Майкл Фарадей (1791-1867). Его заслуга в изучении взаимной магнитной индукции между двумя связанными контурами как основа при производстве электричества огромна.

Будучи сыном кузнеца, он был самоучкой, благодаря книгам по химии и электричеству, которые он читал во время своего ученичества в переплетной мастерской—работу, которую он начал в возрасте 14 лет. Когда он был еще подростком, у него была возможность посещать лекции великого химика Хамфри Дэви в Королевском институте. В возрасте 21 года Дэви нанял его помощником в Королевский институт, где Фарадей оставался в течение следующих 50 лет, будучи назначен заведующим его лабораторией в 1821 году. Хотя отсутствие формального образования оставляло ему математические пробелы, они были в значительной степени компенсированы поразительной экспериментальной интуицией, которая позволила ему стать одним из самых влиятельных экспериментальных исследователей всех времен.

В 1821 году Фарадей начал исследовать взаимодействие между магнитами и токами. Он разработал концепцию силовой линии (термин, который он ввел) для обоснования фигур, образованных железными опилками вблизи магнита. Используя эту концепцию, в августе 1831 года он открыл взаимную магнитную индукцию, отметив переходный ток, индуцируемый в катушке, когда ток включался и выключался во второй катушке. Обе катушки были намотаны на один и тот же тороидальный железный сердечник.

В октябре 1831 года Фарадей наблюдал самоиндукцию, возникающую в результате тока, индуцируемого в соленоидальной катушке движением магнита внутри ее отверстия.

Фарадей ввел термин электродвижущая сила для такого эффекта, и мы все еще видим это в использовании сегодня.

В 1831 году Фарадей также создал представление электромеханического генератора. Он ввел понятие диэлектрической проницаемости и построил первый переменный конденсатор в 1837 году. Он также изучал оптику и поляризацию света вместе со своим другом Чарльзом Уитстоуном, открыв в 1845 году эффект Фарадея (вращение поляризованного света при прохождении через намагниченную область).

Между 1846 и 1855 годами Фарадей признал магнитные свойства материи и ввел понятие диамагнетизма. Развивая идею силовых линий, он ввел понятия электрического и магнитного полей.

Не менее важными были открытия Фарадея в области химии, где он написал несколько прорывных работ. Он собрал свою колоссальную научную продукцию главным образом в экспериментальных исследованиях, опубликованных в нескольких номерах между 1839 и 1855 годами. Он выступал с памятными лекциями в Королевском институте, был назначен членом Королевского общества в 1824 году и дважды получил медаль Копли, в 1832 и 1838 годах, но отказался от дворянского титула и президентства Королевского института (1864) и не хотел регистрировать никаких патентов.

История открытия

Явление электромагнитной индукции было открыто сразу двумя учеными. Это были Майкл Фарадей и Джозеф Генри, сделавшие свое открытие в 1831 году. Публикация Фарадеем результатов проведенных экспериментов была сделана раньше его коллеги, поэтому индукцию связывают именно с этим ученым. В дальнейшем это понятие было включено в систему СГС.

Для демонстрации явления использовался железный тор, напоминающий конфигурацию современного трансформатора. Противоположные стороны его были обмотаны двумя проводниками с целью использования электромагнитных свойств.

К одному из проводов подключался ток, вызывающий своеобразную электрическую волну при прохождении сквозь тор, и некоторый электрический всплеск с противоположной стороны. Наличие тока было зафиксировано гальванометром. Точно такой же всплеск электричества наблюдался и в момент отключения провода.

Постепенно были обнаружены и другие формы проявления электромагнитной индукции. Кратковременное возникновение тока наблюдалось во время генерации его на медном диске, вращающемся возле магнита. На самом диске был установлен скользящий электропровод.

Когда обе катушки находятся в неподвижном положении относительно друг друга, никаких явлений не происходит. Когда небольшая катушка начинает двигаться, то есть выходить из большой катушки или входить в нее, наступает изменение магнитного потока. В результате, в большой катушке наблюдается появление электродвижущей силы.

Открытие Фарадея доработал другой ученый – Максвелл, который обосновал его математически, отображая данное физическое явление дифференциальными уравнениями. Еще одному ученому-физику – Ленцу удалось определить направление электротока и ЭДС, полученных под действием электромагнитной индукции.

Автоиндукция

Мы говорим о самоиндукции, когда источником магнитного поля в источнике электродвижущей силы в цепи является электрический ток, протекающий через эту же цепь. Магнитное поле обеспечивает обратную связь об изменении тока в цепи с самим собой.

Самоиндукция — это замечательное электромагнитное свойство, которым обладает проводник, по которому проходит электрический ток , в противоположных вариациях.

Действительно, проводник, по которому проходит электрический ток, создает магнитное поле (ср. Закон Био и Савара ). Закон Ленца-Фарадей описывает следующее явление: когда поток магнитного поля проходит через контур проводника меняется с течением времени, по- видимому , в этой схеме напряжение , называется электродвижущей силой . Создаваемая таким образом электродвижущая сила (часто сокращенно fem) ориентирована так, чтобы генерировать токи, противодействующие изменению потока:

εзнак равно-dϕdт{\ displaystyle \ varepsilon = — {\ frac {d \ phi} {dt}}}

Любое изменение тока вызывает изменение этого индуцированного поля , которое имеет эффект создания напряжения, которое противодействует изменению поля, следовательно, которое противодействует изменению тока:

тызнак равно-Ldяdт{\ displaystyle u = -L {\ frac {di} {dt}}}

где называется коэффициентом собственной индуктивности цепи или собственной индуктивностью цепи. Это зависит только от геометрической конфигурации схемы и всегда строго положительно.
L{\ Displaystyle L \,}

Законы индукции

Существуют две эквивалентные формы: интегральная и локальная.

Местное право

Закон Ома записан локально:

j→знак равноσ(-∇→V+E→ем){\ displaystyle {\ vec {j}} = \ sigma (- {\ vec {\ nabla}} V + {\ vec {E}} _ {em})}

где — электропроводность проводника,
— объемная плотность электрического тока . В отсутствие электрохимического генератора (который создает градиент потенциала ) только индукционные явления могут объяснить возникновение тока через электродвижущее поле.
σ{\ displaystyle \ sigma}j→{\ displaystyle {\ vec {j}}}∇→V{\ displaystyle {\ vec {\ nabla}} V}

E→емзнак равно-∂В→∂т+v→∧B→{\ displaystyle {\ vec {E}} _ {em} = — {\ frac {\ partial {\ vec {A}}} {\ partial t}} + {\ vec {v}} \ wedge {\ vec { B}}}.

Закон Фарадея

Интегральная форма, или закон Фарадея, выглядит следующим образом: цепь, подверженная переменному магнитному потоку (возникающему в результате переменного магнитного поля B ), испытывает электродвижущую силу  : (в вольтах), ориентированную в соответствии с соглашением о генераторах, например:
Φ{\ displaystyle \ Phi}ε{\ Displaystyle \ varepsilon}

εзнак равно-dΦdт{\ displaystyle \ varepsilon = — {\ frac {\ mathrm {d} \ Phi} {\ mathrm {d} t}}}

где — поток B через контур.
Φ{\ displaystyle \ Phi}

На электрической схеме эта электродвижущая сила всегда указывается стрелкой в ​​соответствии с условными обозначениями генератора. Таким образом, когда используется соглашение о приемнике, напряжение на выводах этой схемы равно сумме падений напряжения, связанных с током, протекающим через нее, вычтенным из этой электродвижущей силы.
ты{\ Displaystyle и \,}я{\ Displaystyle я \,}

В режиме постоянного тока мы можем записать так называемый обобщенный закон Ома :

Uзнак равнор⋅я-ε{\ Displaystyle U = R \ cdot I- \ varepsilon}

где — электрическое сопротивление проводника.
р{\ Displaystyle R \,}

Закон Фарадея

Явление электромагнитной индукции определяется появлением электрического тока в электрически проводящей замкнутой цепи при изменении магнитного потока через область этой цепи.

Основной закон Фарадея состоит в том, что электродвижущая сила (ЭДС) прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока.

Формула закона электромагнитной индукции Фарадея выглядит следующим образом:

Рис. 2. Формула закона электромагнитной индукции

И если сама формула, основанная на приведенных выше пояснениях, вопросов не вызывает, то знак «-» может вызвать сомнения. Оказывается, существует правило Ленца, русского ученого, проводившего свои исследования на основе постулатов Фарадея. Согласно Ленцу, знак «-» указывает направление возникающей ЭДС, то есть индукционный ток направлен таким образом, что магнитный поток, который он создает через область, ограниченную цепью, стремится предотвратить изменение потока, которое вызывает такой ток.

Основные понятия и законы электростатики

Закон Кулона:
сила взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей заряда и обратно пропорциональна квадрату их расстояния:

Коэффициент пропорциональности в этом законе

В SI коэффициент k записывается как

Потенциал электрического поля – это отношение потенциальной энергии заряда в поле к этому заряду:

Проекция напряженности электрического поля на ось и потенциал связаны соотношением

Электрическая емкость тела называется величиной отношения

Основные понятия и законы постоянного тока

Электрический ток – это прямое движение электрических зарядов. В разных веществах переносчиками заряда выступают элементарные частицы разного знака. Направление движения положительных зарядов считается положительным направлением тока. Электрический ток количественно характеризуется его силой. Это заряд, прошедший за единицу времени через поперечное сечение проводника:

Закон Ома для участка цепи:

R
ρ

При параллельном подключении сопротивление, обратное сопротивлению, равно сумме обратных сопротивлений:

где t – время, I – сила тока, U – разность потенциалов, q – прошедший заряд.
Закон Джоуля-Ленца:

Основные понятия и законы магнитостатики

Характеристикой магнитного поля является магнитная индукция ➛B. Поскольку это вектор, необходимо определить как направление этого вектора, так и его величину. Направление вектора магнитной индукции связано с ориентационным действием магнитного поля на магнитную стрелку. Направление вектора магнитной индукции берется от южного полюса S к северному полюсу N магнитной стрелки, которая свободно установлена ​​в магнитном поле.
Направление вектора магнитной индукции прямого проводника с токами можно определить с помощью правила подвеса:
если направление поступательного перемещения кардана совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки карданного подвеса совпадает с направлением вектора магнитной индукции.
Величина вектора магнитной индукции – это отношение максимальной силы, действующей со стороны магнитного поля на участок проводника с током, к произведению силы тока на длину этого участка:

Основные понятия и законы электромагнитной индукции

Если через замкнутую проводящую цепь проникает переменный магнитный поток, в этой цепи возникают ЭДС и электрический ток. Эта ЭДС называется ЭДС электромагнитной индукции, а ток – индукцией. Явление их возникновения называется электромагнитной индукцией. ЭДС индукции можно рассчитать по основному закону электромагнитной индукции или по закону Фарадея:

Электромагнитные колебания и волны

Колебательный контур – это электрическая цепь, состоящая из последовательно включенных конденсатора с емкостью C и катушки с индуктивностью L (см. Рис. 7).

Для незатухающих свободных колебаний в контуре циклическая частота определяется по формуле

Период свободных колебаний в контуре определяется формулой Томсона:

Ток, протекающий через катушку индуктивности, не совпадает по фазе с напряжением на 1/2 или четверть периода. Напряжение опережает ток на тот же фазовый угол.

Трансформатор – это устройство, предназначенное для преобразования переменного тока. Трансформатор состоит из замкнутого стального сердечника, на котором установлены две катушки. Катушка, которая подключается к источнику переменного напряжения, называется первичной обмоткой, а катушка, которая подключается к потребителю, называется вторичной обмоткой. Отношение напряжения на первичной обмотке к вторичной обмотке трансформатора равно отношению количества витков в этих обмотках:

Переменный электрический ток

Если постоянный ток, как следует из названия — не меняет своих характеристик и направления в любой точке проводника, то переменный ток не отличается такими свойствами. Переменный ток — это ток, который с определённой периодичностью меняется по направлению, модулю и своей величине. На графике такой ток повторяет линию синуса с цикличными подъёмами и спадами.
Переменный ток очень широко распространён, т.к. его легко получать различными способами, а так же удобно и относительно просто передавать на большие расстояния. На электрических схемах традиционно обозначается значком с двумя волнистыми линиями.

Джеймс Клерк Максвелл математически описал основные законы электричества и магнетизма

Джеймс Клерк Максвелл

Математическая формулировка электромагнитной индукции была разработана немецким физиком и математиком Францем Эрнстом Нейманом (1798-1895) в 1945 году. Эти открытия проложили путь к фундаментальной теоретической композиции, выполненной Джеймсом Клерком Максвеллом (1831-1879), начиная с “силовых линий Фарадея”. Однако работа Максвелла изначально вызывала недоверие у большинства физиков и игнорировалась инженерами.

Только к концу XIX века, после памятного эксперимента с электромагнитными волнами, проведенного Генрихом Герцем в 1887 году, теория Максвелла стала общепринятой и позволила обратиться как к физике, так и к технике.

Магнитный поток

Вектор магнитной индукции \(~\vec B\) характеризует магнитное поле в каждой точке пространства. Введем еще одну величину, зависящую от значения вектора магнитной индукции не в одной точке, а во всех точках произвольно выбранной поверхности. Эту величину называют потоком вектора магнитной индукции, или магнитным потоком.

Выделим в магнитном поле настолько малый элемент поверхности площадью ΔS, чтобы магнитную индукцию во всех его точках можно было считать одинаковой. Пусть \(~\vec n\) — нормаль к элементу, образующая угол α с направлением вектора магнитной индукции (рис. 1).

Рис. 1

Потоком вектора магнитной индукции через поверхность площадью ΔS называют величину, равную произведению модуля вектора магнитной индукции \(~\vec B\) на площадь ΔS и косинус угла α между векторами \(~\vec B\) и \(~\vec n\) (нормалью к поверхности):

\(~\Delta \Phi = B \cdot \Delta S \cdot \cos \alpha\) .

Произведение B∙cos α = В_n представляет собой проекцию вектора магнитной индукции на нормаль к элементу. Поэтому

\(~\Delta \Phi = B_n \cdot \Delta S\) .

Поток может быть как положительным, так и отрицательным в зависимости от значения угла α.

Если магнитное поле однородно, то поток через плоскую поверхность площадью S равен:

\(~\Phi = B \cdot S \cdot \cos \alpha\) .

Поток магнитной индукции наглядно может быть истолкован как величина, пропорциональная числу линий вектора \(~\vec B\) , пронизывающих данную площадку поверхности.

Вообще говоря, поверхность может быть замкнутой. В этом случае число линий индукции, входящих внутрь поверхности, равно числу линий, выходящих из нее (рис. 2). Если поверхность замкнута, то положительной нормалью к поверхности принято считать внешнюю нормаль.

Рис. 2

Линии магнитной индукции замкнуты, что означает равенство нулю потока магнитной индукции через замкнутую поверхность. (Выходящие из поверхности линии дают положительный поток, а входящие – отрицательный.) Это фундаментальное свойство магнитного поля связано с отсутствием магнитных зарядов. Если бы не было электрических зарядов, то и электрический поток через замкнутую поверхность был бы равен нулю.

Конструктивные особенности

Чтобы разобраться в формуле и принципе действия, нужно изучить, какой ток называют индукционным. Он начинает возникать во время изменения потока магнитной индукции в проводящем контуре. Для определения направления нужно использовать правило Ленца.

Когда изменяется поток, в контуре начинает происходить компенсация этих изменений. Если поле создаётся в другом контуре — направление начинает меняться. Происходит увеличение внешнего потока, поэтому индукционный ток изменяет направление на противоположное.

Катушки имеют два основных полюса — северный и южный. Полюс определяют в зависимости от текущего направления тока. Иногда индукционные линии могут выходить из северного полюса. Когда магнит постепенно приближается к катушке, то происходит явление магнитной индукции с принципом отталкивания.

Индукционный ток появляется, только если присутствует замкнутый контур, который расположен в переменном магнитном поле. Контур бывает неподвижным или движущимся. Существует несколько способов, позволяющих создать индукционный ток:

• перемещение постоянного магнита относительно катушки;
• изменение положения сердечника (он монтируется в катушку электрического магнита);
• размыкание и замыкание цепи;
• регулирование уровня.

Принцип работы индукционной плиты

Перед использованием индукционной печки желательно разобраться в принципе ее работы. Он построен на электромагнитной индукции — механизме протекания электрического тока при изменении магнитного потока.

Индукционная плита по принципу работы похожа на трансформатор. Под стеклокерамической поверхностью устройства находится катушка индукционного типа, под которой протекает ток частотой от 20 до 100 кГц.

Роль первичной обмотки играет индукционная катушка, а вторичной — посуда, установленная на конфорку.

Как только изделие становится на рабочую поверхность, появляются индукционные токи, нагревающие сковородки, кастрюли и прочие изделия для приготовления пищи.

Что касается стеклокерамической поверхности плиты, она также прогревается, но от посуды, а не от рабочей зоны.

Применительно к принципу действия стоит выделить еще ряд моментов:

1. Регулирование мощности

Как отмечалось выше, посуда нагревается с помощью действующих на нее вихревых токов высокой частоты. При этом мощность конфорки можно регулировать двумя методами — импульсно или непрерывно.

В первом случае печка будет периодически включаться и отключаться. В зависимости от установленной мощности меняется и частота работы.

При максимальном параметре мощности частота достигает 50-100 кГц, а в случае ее снижения — 20 кГц.

2. Область нагрева

Принцип работы индукционной плиты построен таким образом, что поверхность возле зоны нагрева остается холодной, а это снижает риск получения ожога.

Что касается применяемых нагревательных элементов, они бывают нескольких типов:

• Ленточные. Имеют вид ленты, свитой по принципу пружины. Время нагрева составляет 8 секунд;
• Спиральные. По названию можно судить о конструкции детали. Нагревается поверхность в течение 15 секунд;
• Галогенные. Такой нагреватель имеет вид трубки, которая заполнена галогенным газом. Внутри находится специальный нагреватель (именно по нему и проходит ток). Благодаря такому принципу работы, происходит почти мгновенный нагрев посуды после включения. Максимальная температура достигается через 3 секунды после включения;
• Индукционные. Такие устройства создают высокочастотное поле, которое прогревает днище посуды.

3. Особенности приготовления на печи индукционного типа, какая посуда подходит

Как отмечалось ранее, для такой плиты стоит обзавестись специальной посудой с магнитным днищем.

Печь автоматически распознает подходящую конструкцию и сразу активируется после поворота рукояти конфорки.

Разрешается применять посуду:

• Из чугуна;
• Из нержавейки;
• Эмалированную, с плоским днищем.

Если дно посуды сделано из стали, но на ней присутствует слой эмали, применение такого изделия допускается. Это связано с тем, что магнитное поле не «пробивает» эмалированный слой.

Какие индукционные плиты самые надежные и лучшие в 2021 году

Исследования электромагнетизма

Явление электромагнитной индукции заключается в наведении ЭДС в проводнике под действием изменяющегося магнитного поля. Сегодня на этом принципе работают приборы, начиная трансформаторами и заканчивая варочными панелями. Первенство в области отдано Гансу Эрстеду, 21 апреля 1820 года заметившему действие замкнутой цепи на стрелку компаса. Подобные наблюдения публиковались в виде заметок Джованни Доменико Романьози в 1802 году.

Джованни Доменико Романьози

Заслуга датского учёного в привлечении к делу многих видных учёных. Итак, замечено, что стрелка отклоняется проводником с током, и осенью упомянутого года появился на свет первый гальванометр. Измерительный прибор на ниве электричества стал большим подспорьем многим. Попутно высказывались различные точки зрения, в частности, Волластон огласил, что неплохо заставить проводник с током вращаться непрерывно под действием магнита. В 20-е годы XIX века вокруг указанного вопроса царила эйфория, до этого магнетизм и электричество считались независимыми явлениями.

Оенью 1821 года задумку воплотил в жизнь Майкл Фарадей. Утверждают, что тогда на свет появился первый электрический двигатель. 12 сентября 1821 года в письме Гаспару де ла Риву Фарадей пишет:

«Я выяснил, что притяжения и отталкивания магнитной стрелки проводом с током – детская забава. Некая сила станет вращать непрерывно магнит под действием электрического тока. Я построил теоретические выкладки и сумел реализовать на практике».

Письмо к де ла Риву не стало случайностью. По мере становления на научном поприще Фарадей обрёл немало сторонников и единственного непримиримого противника… сэра Хампфри Дэви. Экспериментальная установка объявлена плагиатом идеи Волластона. Примерная конструкция:

1. Серебряная чаша заполнена ртутью. Жидкий металл обладает хорошей электропроводностью и служит подвижным контактом.
2. На дне чаши находится лепёшка воска, куда одним полюсом воткнут стержневой магнит. Второй возвышается над поверхностью ртути.
3. С высоты свисает провод, подключённый к источнику. Конец его погружен в ртуть. Второй провод — возле края чаши.
4. Если пропускать через замкнутую цепь постоянный электрический ток, провод начинает описывать по ртути круги. Центром вращения становится постоянный магнит.

Электромагнетизм

Конструкцию называют первым в мире электрическим двигателем. Но эффект электромагнитной индукции ещё не проявляется. Налицо взаимодействие двух полей, не более. Фарадей, кстати, не остановился, и сделал чашу, где провод неподвижный, а магнит двигается (образуя поверхность вращения – конус). Доказал, что нет принципиальной разницы между источниками поля. Потому индукция называется электромагнитной.

Немедленно Фарадея обвинили в плагиате и травили несколько месяцев, о чем он с горечью писал доверенным друзьям. В декабре 1821 года состоялась беседа с Волластоном, казалось, инцидент исчерпан, но… чуть позже группа учёных возобновила нападки, главой оппозиции стал сэр Хампфри Дэви. Смысл основных претензий заключался в противостоянии идее принятия Фарадея в члены Королевского общества. Это тяжким грузом давило на будущего открывателя закона электромагнитной индукции.