Формула силы Лоренца

Формула описывает взаимосвязь между магнитным полем и основными характеристиками движущегося заряда. Но для начала нужно разобраться, что это такое.

Определение и формула силы Лоренца

В школе часто показывают опыт работы с магнитом и железными опилками на листе бумаги. Если поместить его под бумагу и слегка встряхнуть, то опилки выстроятся вдоль линий, которые обычно называют линиями магнитного натяжения. Проще говоря, это силовое поле магнита, окружающего его, как кокон. Он замкнут на себе, то есть не имеет ни начала, ни конца. Это векторная величина, направленная от южного полюса магнита на север.

Если в него влетит заряженная частица, поле подействует на нее очень любопытным образом. Она не сбавляла скорость и не ускорялась, а только отклонялась в сторону. Чем быстрее и сильнее поле, тем сильнее на него действует эта сила. Она была названа силой Лоренца в честь физика, который первым открыл это свойство магнитного поля.

Рассчитайте по специальной формуле:

здесь q — величина заряда в кулонах, v — скорость, с которой движется заряд, в м / с, а B — индукция магнитного поля в единицах измерения Т (Тесла).

Направление силы Лоренца

Ученые заметили, что существует определенная закономерность между тем, как частица летит в магнитное поле и где она ее отклоняет. Чтобы их было легче запомнить, они разработали специальное мнемоническое правило. Чтобы его запомнить, нужно совсем немного усилий, потому что он использует то, что всегда под рукой — руку. Точнее, левая рука, в честь которой она называется правилом левой руки.

Итак, ладонь должна быть раскрыта, четыре пальца смотрят вперед, большой палец выступает в сторону.Угол между ними равен 900. Теперь необходимо представить, что магнитный поток — это стрела, которая вонзается в ладонь изнутри и выходит сзади. В то же время пальцы смотрят в том же направлении, в котором летит воображаемая частица. В этом случае большой палец покажет, куда он отклонится.

Интересно!

Важно отметить, что правило левой руки применяется только к частицам со знаком плюс. Чтобы узнать, куда отклонится отрицательный заряд, нужно указать четырьмя пальцами в том направлении, откуда летит частица.Все остальные манипуляции остаются прежними.

Последствия действия силы Лоренца

Тело летит в магнитное поле под определенным углом. Интуитивно понятно, что его значение имеет некоторое значение для характера воздействия поля на него, здесь вам нужно математическое выражение, чтобы сделать его более понятным. Вы должны знать, что и сила, и скорость — векторные величины, то есть у них есть направление. То же самое и с линиями магнитного натяжения.Тогда формулу можно записать так:

sin α здесь угол между двумя векторными величинами: скоростью и потоком магнитного поля.

Как известно, синус нулевого угла тоже равен нулю. Оказывается, если траектория частицы движется по силовым линиям магнитного поля, то она никуда не отклоняется.

В однородном магнитном поле силовые линии находятся на одинаковом и постоянном расстоянии друг от друга.Теперь представьте, что частица движется перпендикулярно этим линиям в таком поле. В этом случае сила Лоуренса заставит его двигаться по окружности в плоскости, перпендикулярной силовым линиям. Чтобы найти радиус этого круга, вам нужно знать массу частицы:

Величина заряда взята не случайно за модуль. Это означает, что не имеет значения, входит ли в магнитное поле отрицательная или положительная частица: радиус кривизны будет одинаковым. Изменится только направление, в котором он летит.

Во всех остальных случаях, когда заряд находится под определенным углом α с магнитным полем, он будет двигаться по траектории, напоминающей спираль с постоянным радиусом R и шагом h. Его можно найти по формуле:

Еще одним следствием свойств этого явления является то, что она не выполняет никакой работы. То есть он не отдает и не забирает энергию у частицы, а только меняет направление ее движения.

Наиболее яркой иллюстрацией этого эффекта взаимодействия магнитного поля и заряженных частиц является северное сияние.Магнитное поле, окружающее нашу планету, отклоняет заряженные частицы, приходящие от Солнца. Но поскольку он наиболее слаб на магнитных полюсах Земли, электрически заряженные частицы проникают туда, заставляя атмосферу светиться.

Центростремительное ускорение, придаваемое частицам, используется в электрических машинах — электродвигателях. Хотя здесь уместнее говорить о силе Ампера — частном проявлении силы Лоуренса, действующей на проводник.

Принцип работы ускорителей частиц также основан на этом свойстве электромагнитного поля.Сверхпроводящие электромагниты отклоняют частицы от линейного движения, заставляя их двигаться по кругу.

Самое любопытное то, что сила Лоренца не подчиняется третьему закону Ньютона, который гласит, что каждое действие имеет свое собственное противодействие. Это связано с тем, что Исаак Ньютон считал, что любое взаимодействие на любом расстоянии происходит мгновенно, но это не так. На самом деле это происходит через поля. К счастью, затруднений удалось избежать, поскольку физикам удалось переработать третий закон в закон сохранения количества движения, что справедливо и для эффекта Лоуренса.

Формула силы Лоренца при наличии магнитного и электрического полей

Магнитное поле присутствует не только в постоянных магнитах, но и в любом проводнике электричества. Только в этом случае помимо магнитной составляющей в ней присутствует еще и электрическая составляющая. Однако даже в этом электромагнитном поле эффект Лоуренса продолжает испытывать влияние и определяется формулой:

где v — скорость электрически заряженной частицы, q — ее заряд, B и E — силы магнитного и электрического полей поля.

Единицы силы Лоренца

Как и большинство других физических величин, которые действуют на тело и изменяют его состояние, оно измеряется в ньютонах и обозначается буквой N.

Концепция напряженности электрического поля

Электромагнитное поле фактически состоит из двух половин — электрической и магнитной. Это точно близнецы, у которых все одинаково, но характер у них другой. А если присмотреться, можно заметить небольшие отличия во внешнем виде.

То же самое и с силовыми полями.Электрическое поле также имеет напряженность — векторную величину, которая является силовой характеристикой. Он воздействует на неподвижные в нем частицы. Сама по себе это не сила Лоренца, ее просто нужно учитывать при расчете воздействия на частицу в присутствии электрического и магнитного полей.

Напряженность электрического поля

Напряженность электрического поля влияет только на неподвижный заряд и определяется по формуле:

Единица измерения — Н / К или В / м.

Примеры задач

Задача 1

На заряд 0,005 Кл, который движется в магнитном поле с индукцией 0,3 Тл, действует сила Лоренца. Вычислите это, если скорость заряда составляет 200 м / с, и он движется под углом 450 к линиям магнитной индукции.

Задача 2

Определить скорость тела, которое имеет заряд и которое движется в магнитном поле с индукцией 2 Тл под углом 900. Величина, с которой поле действует на тело, составляет 32 Н, заряд тела равен 5 × 10-3 С.

Задача 3

Электрон движется в однородном магнитном поле под углом 900 к его силовым линиям. Величина, с которой поле действует на электрон, составляет 5 × 10-13 Н. Величина магнитной индукции составляет 0,05 Тл. Определите ускорение электрона.

ac = v2R = 6 × 10726,8 × 10-3 = 5 × 1017 мс2

Электродинамика оперирует понятиями, аналогию которым в обычном мире трудно найти. Но это вовсе не означает, что их невозможно понять.С помощью различных визуальных экспериментов и природных явлений процесс познания мира электричества может стать поистине захватывающим.

Сила Лоренца называется силой, действующей из электромагнитного поля на движущийся электрический заряд. Нередко только магнитная составляющая этого поля называется силой Лоренца. Формула для определения:

F = q (E + vB),

где q — заряд частицы; E — напряженность электрического поля; B — магнитная индукция поля; v — скорость частиц.

Сила Лоренца в принципе очень похожа на, разница в том, что последняя действует на весь проводник, который обычно является электрически нейтральным, а сила Лоренца описывает действие электромагнитного поля только для одного движущегося заряда .

Характеризуется тем, что не изменяет скорость движения зарядов, а только влияет на вектор скорости, то есть способен изменять направление движения заряженных частиц.

В природе сила Лоренца позволяет защитить Землю от воздействия космического излучения. Под его воздействием заряженные частицы, падающие на планету, отклоняются от прямой траектории из-за наличия магнитного поля Земли, вызывая полярное сияние.

В технике сила Лоренца используется очень часто: во всех двигателях и генераторах, именно она приводит во вращение ротор под действием электромагнитного поля статора.

Таким образом, в любых электродвигателях и электроприводах основным видом силы является лоренцевский. Кроме того, он используется в ускорителях частиц, а также в электронных пушках, которые ранее устанавливались в ламповых телевизорах. В ЭЛТ электроны, испускаемые пушкой, отклоняются под действием электромагнитного поля, которое возникает с участием силы Лоренца.

Кроме того, эта сила используется в масс-спектрометрии и масс-электрографии для устройств, способных сортировать заряженные частицы в зависимости от их удельного заряда (отношения заряда к массе частицы). Это позволяет определять массу частицы с высокой точностью. Он также находит применение в другом оборудовании, например, в бесконтактном методе измерения расхода электропроводных жидких сред (расходомеры). Это очень важно, если жидкая среда имеет очень высокую температуру (расплав металлов, стекла и т. Д.).

Магнитный момент равен. Экспериментальное определение магнитных моментов. Магнитный момент. Силы, действующие на магнитный момент и его энергию в магнитном поле

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ — физическая величина, характеризующая магн. системные свойства заряжены. частицы (или отдельные частицы) и определяющие, наряду с другими мультипольными моментами (электрический дипольный момент, квадрупольный момент и т. д., см. Multipoli ) взаимодействие системы с доп.эль — магн. поля и другие подобные системы.

По взглядам классика. , магн. поле создается движущимся электрическим током. … Хотя современный. теория не отвергает (и даже не предсказывает) существование частиц с магн. заряда ( магнитных монополей) , такие частицы еще не наблюдались экспериментально и отсутствуют в обычном веществе. Следовательно, элементарная характеристика магн. свойства оказывается именно магнитным m.Система, обладающая магнитным полем m. (осевой вектор) создает величину на больших расстояниях от системы. поле

(- радиус-вектор точки наблюдения). Электрооборудование имеет похожую форму. поле диполя, состоящего из двух близко расположенных электриков. заряды противоположного знака. Однако в отличие от электрического. дипольный момент. М. М. Создается не точечной системой «магнит. Заряды», а электрической. токи, протекающие внутри системы. Если закрыт электр.ток течет в ограниченном объеме В , то создаваемая им М. м определяется ф-лой

В простейшем случае замкнутый круговой ток I течет по плоскому витку площади s, а вектор М. м. направлен по правой нормали к повороту.

Если ток создается стационарным движением точки электрического. зарядов с массами, имеющими скорости, то возникающая М. м., как следует из ф-лы (1), имеет вид

, где под усреднением подразумевается микроскопическое.количества с течением времени. Поскольку векторное произведение в правой части пропорционально вектору момента числа движения частицы (предполагается, что скорость), то вклад деп. частиц в М. м. и по времени количество перемещений пропорционально:

Соотношение сторон е / 2ц называется; эта величина характеризует универсальную связь между магн. и механические свойства заряда. частицы в классике. электродинамика.Однако движение элементарных носителей заряда в веществе (электронов) подчиняется законам, которые вносят коррективы в классические. рисунок. Помимо орбитальной механики. момент движения L электрон имеет внутренний механический. момент — , раскрутка … Суммарная М. м. Количество электрона равно сумме орбитальных М. м. (2) и спин М. м.

Как видно из этой ф-лы (вытекающей из релятивистского уравнения Дирака для электрона), гиромагнетик.отношение для спина оказывается ровно вдвое больше, чем для орбитального углового момента. Особенность квантовой концепции магн. и механических моментов — это еще и тот факт, что векторы не могут иметь определенного направления в пространстве из-за некоммутативности операторов проекции этих векторов на координатную ось.

Спин М. м. Плата. частицы, определяемые ф-лой (3), называются. нормальный, для электрона он равен магнетону бора. Однако опыт показывает, что величина электрона отличается от (3) на порядок (- постоянная тонкой структуры).Аналогичное дополнение под названием

1. Магнитный момент — см. Магнетизм. Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона
2. магнитный момент — МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ — это векторная величина, характеризующая магн. свойства вещества. Мм. обладают все элементарные частицы и образованные из них системы (атомные ядра, атомы, молекулы). Мм. атомы, молекулы и др. Химическая энциклопедия
3. МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ — Основное значение, характеризующее магн. свойства островов.Источник магнетизма (М. м.), Согласно класс. теория е-магн. явления, явл. макро- и микро (атомные) — электрические. токи. Элем. источником магнетизма считается замкнутый ток. Из опыта и классики. Физический энциклопедический словарь
4. МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ — МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ, измеряющий силу постоянного магнита или токоведущей катушки. Это максимальная сила вращения (крутящий момент), приложенная к магниту, катушке или электрическому заряду в МАГНИТНОМ ПОЛЕ, деленная на напряженность поля.Заряженные частицы и атомные ядра также обладают магнитным моментом. Научно-технический словарь
5. МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ — МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ — векторная величина, характеризующая вещество как источник магнитного поля … Макроскопический магнитный момент создается замкнутыми электрическими токами и упорядоченно ориентированными магнитными моментами атомных частиц. Большой энциклопедический словарь

Кикоин А.К. Магнитный момент тока // Квант. — 1986. — №3. — С. 22-23.

По специальному соглашению с редколлегией и редакцией журнала «Квант»

Из курса физики девятого класса (Физика 9, § 88) известно, что прямой провод длиной l с током I , если его поместить в однородное магнитное поле с индукцией \ (~ \ vec B \ ) действует сила \ (~ \ vec F \), равная по величине

\ (~ F = BIl \ sin \ alpha \),

, где α — угол между направлением тока и вектором магнитной индукции.Эта сила направлена ​​перпендикулярно как полю, так и току (согласно правилу левой руки).

Прямой проводник — это только часть электрической цепи, поскольку электрический ток всегда замкнут. А как магнитное поле влияет на замкнутый ток, а точнее на замкнутый контур с током?

На фиг.1 в качестве примера показан контур в виде прямоугольной рамки со сторонами a и b , по которой ток течет в направлении, указанном стрелками I .

Рамка помещается в однородное магнитное поле с индукцией \ (~ \ vec B \) так, чтобы в начальный момент вектор \ (~ \ vec B \) лежал в плоскости рамки и был параллелен ее двум сторонам. . Рассматривая каждую сторону рамы отдельно, обнаружим, что на боковых сторонах (длина a ) действуют силы, равные по модулю F = BIa и направленные в противоположные стороны. На две другие стороны силы не действуют (для них sin α = 0).Каждая из сил F вокруг оси, проходящей через середины верхней и нижней сторон рамы, создает момент силы (крутящий момент), равный \ (~ \ frac (BIab) (2) \) (\ ( ~ \ frac (b) (2) \) — сила плеча). Знаки моментов одинаковы (обе силы вращают раму в одном направлении), поэтому суммарный крутящий момент M равен BIab , или, поскольку произведение ab равно площади S каркаса,

\ (~ M = BIab = BIS \).

Под действием этого момента рамка начнет вращаться (если смотреть сверху, то по часовой стрелке) и будет вращаться, пока не станет своей плоскостью, перпендикулярной вектору индукции \ (~ \ vec B \) (рис. 2) .

В этом положении сумма сил и сумма моментов сил равны нулю, и рама находится в состоянии устойчивого равновесия. (Фактически, рамка не остановится немедленно — некоторое время она будет колебаться вокруг своего положения равновесия.)

Легко показать (сделай сам), что в любом промежуточном положении, когда нормаль к плоскости контура составляет произвольный угол β с индукцией магнитного поля, крутящий момент

\ (~ M = BIS \ sin \ beta \).

Из этого выражения видно, что при заданном значении индукции поля и в определенном положении цепи с током крутящий момент зависит только от произведения площади цепи S на силу тока Я в нем.Величина IS и называется магнитным моментом токовой петли. Точнее, IS — это модуль вектора магнитного момента. Причем этот вектор направлен перпендикулярно плоскости контура и притом так, что если мысленно повернуть большой палец в направлении тока в петле, то направление поступательного движения большого пальца будет указывать направление движения большого пальца. магнитный момент. Например, магнитный момент контура, изображенного на рисунках 1 и 2, направлен от нас за плоскость страницы.Магнитный момент измеряется в А · м 2.

Теперь мы можем сказать, что цепь с током в однородном магнитном поле настроена так, что ее магнитный момент «смотрит» в направлении поля, вызвавшего ее вращение.

Известно, что не только цепи с током обладают свойством создавать собственное магнитное поле и вращаться во внешнем поле. Такие же свойства наблюдаются и у намагниченного стержня, например, у стрелки компаса.

Еще в 1820 году замечательный французский физик Ампер высказал мысль, что сходство поведения магнита и цепи с током объясняется тем, что в частицах магнита существуют замкнутые токи.Теперь известно, что в атомах и молекулах действительно есть мельчайшие электрические токи, связанные с движением электронов по их орбитам вокруг ядер. Из-за этого атомы и молекулы многих веществ, например парамагнетиков, обладают магнитными моментами. Вращение этих моментов во внешнем магнитном поле приводит к намагничиванию парамагнитных веществ.

Выяснилось другое. Все частицы, составляющие атом, также обладают магнитными моментами, которые совершенно не связаны ни с какими движениями зарядов, то есть с токами.Для них магнитный момент — это такое же «врожденное» качество, как заряд, масса и т. Д. Магнитным моментом обладает даже частица, не имеющая электрического заряда — нейтрон, составная часть атомных ядер. Следовательно, атомные ядра тоже обладают магнитным моментом.

Таким образом, магнитный момент — одно из важнейших понятий физики.

; замкнутый ток считается элементарным источником магнетизма). Элементарные частицы, атомные ядра, электронные оболочки атомов и молекул обладают магнитными свойствами.Магнитный момент элементарных частиц (электронов, протонов, нейтронов и др.), Как показывает квантовая механика, обусловлен существованием их собственного механического момента — спина.

Магнитный момент измеряется в ⋅ 2, или в Вб * м, или Дж / Тл (СИ), или эрг / Гс (СГС), 1 эрг / Г = 10 −3 Дж / Тл.Специфической единицей элементарного магнитного момента является магнетон Бора.

Формулы для расчета магнитного момента

В случае плоского контура с поражением электрическим током магнитный момент рассчитывается как

где I (\ displaystyle I) — сила тока в цепи, S (\ displaystyle S) — площадь контура, n (\ displaystyle \ mathbf (n)) — единичный вектор нормали к контурной плоскости. Направление магнитного момента обычно определяется в соответствии с правилом подвеса: если повернуть ручку подвеса в направлении тока, направление магнитного момента будет совпадать с направлением поступательного движения подвеса.

Для произвольного замкнутого контура магнитный момент находится по формуле:

где r (\ displaystyle \ mathbf (r)) — радиус-вектор, проведенный от начала координат до элемента длины контура dl (\ displaystyle d \ mathbf (l)).

В общем случае произвольного распределения токов в среде:

, где j (\ displaystyle \ mathbf (j)) —

Любое вещество.Источником образования магнетизма, согласно классической электромагнитной теории, являются микротоки, возникающие при движении электрона по его орбите. Магнитный момент — непременное свойство всех без исключения ядер, электронных оболочек и молекул атомов.

Магнетизм, присущий всем элементарным частицам, в зависимости от наличия у них механического момента, называется спином (собственный механический импульс квантовой природы). Магнитные свойства атомного ядра складываются из спиновых моментов составных частей ядра — протонов и нейтронов.Электронные оболочки (внутриатомные орбиты) также обладают магнитным моментом, который представляет собой сумму магнитных моментов электронов на них.

Другими словами, магнитные моменты элементарных частиц возникают из-за внутриатомного квантово-механического эффекта, известного как спиновый момент. Этот эффект аналогичен угловому моменту вращения вокруг собственной центральной оси. Спиновый момент измеряется постоянной Планка, фундаментальной постоянной квантовой теории.

Все нейтроны, электроны и протоны, из которых фактически состоит атом, согласно Планку, имеют спин, равный ½.В структуре атома электроны, вращающиеся вокруг ядра, помимо спинового момента, имеют еще и орбитальный угловой момент. Ядро, хотя и занимает статическое положение, также имеет угловой момент, который создается эффектом ядерного спина.

Магнитное поле, которое генерирует атомный магнитный момент, определяется различными формами этого углового момента. Наиболее заметный вклад в творчество вносит спиновой эффект. Согласно принципу Паули, согласно которому два идентичных электрона не могут одновременно находиться в одном квантовом состоянии, связанные электроны сливаются, а их спиновые моменты приобретают диаметрально противоположные проекции.В этом случае магнитный момент электрона уменьшается, что снижает магнитные свойства всей конструкции. У некоторых элементов, имеющих четное число электронов, этот момент уменьшается до нуля, и вещества перестают иметь магнитные свойства. Таким образом, магнитный момент отдельных элементарных частиц оказывает непосредственное влияние на магнитные свойства всей ядерно-атомной системы.

Ферромагнитные элементы с нечетным числом электронов всегда будут иметь ненулевой магнетизм из-за неспаренного электрона.В таких элементах соседние орбитали перекрываются, и все спиновые моменты неспаренных электронов принимают одинаковую ориентацию в пространстве, что приводит к достижению состояния с наименьшей энергией. Этот процесс называется обменным взаимодействием.

При таком совмещении магнитных моментов ферромагнитных атомов возникает магнитное поле. А парамагнитные элементы, состоящие из атомов с разориентированными магнитными моментами, не имеют собственного магнитного поля. Но если на них воздействовать внешним источником магнетизма, то магнитные моменты атомов выровняются, и эти элементы также приобретут магнитные свойства.

ветеранов, которые получат отсроченные стимулирующие чеки

Вот что вам нужно знать:

Более 25 миллионов американцев с низкими доходами, чьи стимулирующие выплаты были отложены, наконец, получили их в среду. И одна группа, все еще ожидающая — некоторые ветераны и их бенефициары — могут рассчитывать на получение выплат на следующей неделе, сообщила Налоговая служба.

Выплаты произведены группами, первая партия поступила на счета 17 марта.Но многие люди, которые получают государственные пособия и не достигают порогового уровня дохода, необходимого для подачи налоговой декларации, не получили денег, потому что I.R.S. у них не было файлов, необходимых для обработки платежей. В их число входили американцы, получающие пособия по социальному обеспечению, дополнительному страховому доходу, пенсионному совету железной дороги и по делам ветеранов.

В среду было получено 25 миллионов просроченных платежей на сумму около 36 миллиардов долларов. Самый большой блок, или 26 миллиардов долларов, достался более чем 19 миллионам получателей социального обеспечения, включая тех, кто получает пенсионные пособия, пособия по случаю потери кормильца или инвалидности.Еще три миллиона платежей на сумму почти 5 миллиардов долларов были отправлены получателям дополнительного дохода по безопасности. И около 85 000 выплат, или 119 миллионов долларов, пошли получателям пенсионного совета Железной дороги.

Некоторые получатели помощи по делам ветеранов все еще ждут. Но до тех пор, пока не возникнет никаких проблем, ветераны, не подающие документы, и их бенефициары, которые получают компенсацию и пенсионные выплаты, могут ожидать, что их деньги появятся 14 апреля. Статус их выплаты должен быть доступен в I.Инструмент Get My Payment от R.S. в субботу или воскресенье. Пакет

в среду также включал более одного миллиона платежей американцам, которые уже получили один в марте, но имели право на получение новой или большей суммы на основании своей налоговой декларации за 2020 год. Эти так называемые дополнительные выплаты были оценены более чем в 2 миллиарда долларов.

Carnival Cruise Line, крупнейший круизный оператор в Соединенных Штатах, сказал в среду, что было оптимистично, что некоторые из его U.Линии на базе S. будут запущены к июлю.

Объявление было сделано на следующий день после того, как компания была вынуждена отменить свои рейсы до 30 июня и пригрозила вывести свои корабли из портов США. Отрасль изо всех сил пыталась возобновить работу через год после того, как пандемия остановила круизы.

«Хотя у нас не было планов по перемещению судов Carnival Cruise Line за пределы наших портов базирования в США, у нас может не быть другого выбора, кроме как сделать это, чтобы возобновить нашу работу», — сказала Кристин Даффи, президент Carnival Cruise Line. в заявлении, опубликованном во вторник на сайте компании.

Центры по контролю и профилактике заболеваний рекомендуют людям избегать круизов по всему миру из-за высокого риска заражения коронавирусом на борту лайнера. В пятницу он выпустил условные заказы на круизы для круизных линий, включая плановое тестирование членов экипажа и моделирование рейсов для отработки процедур безопасности.

“C.D.C. стремится работать с круизной индустрией и партнерами по морским портам, чтобы возобновить круизы, когда это будет безопасно », — говорится в заявлении агентства.

Гости карнавала получили возможность получить кредит или полный возврат средств за отмененные круизы.

Disney Cruise Line сообщила во вторник, что также приостановит отправления до июня после проверки C.D.C. руководство. Он также отменил рейсы в Европу до 18 сентября.

Клиенты, похоже, хотят снова отправиться в плавание. Объем бронирования будущих круизов Carnival в первом квартале 2021 года был примерно на 90% выше, чем в предыдущем квартале, «что отражает как значительный отложенный спрос, так и долгосрочный потенциал круизов», — сказал Арнольд Дональд, исполнительный директор Carnival Corporation. , говорится в заявлении материнской компании круизной линии в среду.

Carnival сообщил, что количество бронирований на 2022 год превысило количество бронирований в 2019 году, добавив, что шесть из девяти его брендов, как ожидается, возобновят ограниченные гостевые круизы к лету.

Компания сообщила о чистом убытке в размере 2 миллиардов долларов за первый квартал 2021 года.

Чиновники Федеральной резервной системы воодушевились восстановлением экономики на своем заседании в прошлом месяце, как показали опубликованные в среду протоколы, но инфляция и рынок труда по-прежнему сильно отстают. своих целей, а политики продолжали видеть «повышенную» неопределенность в отношении перспектив роста.

«Участники согласились, что развитие экономики будет в значительной степени зависеть от распространения вируса, включая прогресс в вакцинации», — говорится в отчете о встрече 16-17 марта. На этом заседании ФРС оставила процентные ставки неизменными на уровне, близком к нулю, и продолжила покупать облигации со скоростью 120 миллиардов долларов в месяц — две политики, направленные на стимулирование расходов за счет удержания заимствований на низком уровне.

В прошлом году ФРС предприняла радикальные меры для поддержки экономики, пострадавшей от пандемии, и теперь инвесторы следят за любым намеком на то, когда она может начать откатывать некоторые из этих мер политики.Поскольку ожидается, что чиновники замедлят покупку своих облигаций, прежде чем они поднимут процентные ставки, инвесторы внимательно следят за любыми признаками того, что покупки могут прекратиться.

Должностные лица ФРС заявили, что хотят увидеть «существенный дальнейший прогресс» в достижении своих целей в области занятости и инфляции, прежде чем замедлять программу, хотя они не определили, что можно было бы квалифицировать как существенное.

Должностные лица в прошлом месяце «отметили, что, вероятно, пройдет некоторое время, прежде чем будет достигнут существенный дальнейший прогресс в достижении целей комитета по максимальной занятости и стабильности цен», — говорится в протоколе, добавив, что было бы важно сообщить «хорошо» заранее. о внесении каких-либо изменений в программу облигаций.

Когда дело доходит до процентной ставки, директивные органы ФРС были более четкими. Они заявили, что ФРС будет поддерживать ставку около нуля до тех пор, пока инфляция не превысит 2 процента и, похоже, будет оставаться на более высоком уровне в течение некоторого времени и до тех пор, пока рынок труда не вернется к полной занятости.

После мартовского заседания ФРС вакцинация в Соединенных Штатах продолжала неуклонно расти, а мартовский отчет о занятости показал, что работодатели повторно нанимают на работу по мере возобновления экономики штатов и местных экономик.Тем не менее, по сравнению с февралем 2020 года, когда началась пандемия, не хватает около 8,4 миллиона рабочих мест.

Несколько официальных лиц на заседании ФРС отметили, что недавно принятая программа стимулирования экономики на 1,9 триллиона долларов «может ускорить восстановление, что может помочь ограничить долгосрочный ущерб рынкам труда, вызванный пандемией», говорится в протоколе.

Но центральный банк не беспокоит безудержная инфляция, поскольку правительство тратит.

Хотя многие политики ФРС ожидают роста инфляции в этом году, отчасти по мере открытия экономики и скачка предложения, чтобы не отставать от спроса, «участники в целом ожидали, что годовые показатели инфляции снизятся в следующем году.И они охарактеризовали риски для прогноза инфляции — в основном шансы на более высокие или более низкие, чем ожидалось, цифры — как «в целом сбалансированные».

Профсоюзы, представляющие сотрудников двух известных подкастинговых компаний, принадлежащих Spotify, гиганту аудиостриминга, объявили в среду, что они ратифицировали свои первые трудовые контракты.

Самый крупный из двух профсоюзов, насчитывающий 65 сотрудников, находится на сайте The Ringer, посвященном спорту и поп-культуре, с сетью подкастинга. Во втором профсоюзе, в компании Gimlet Media, занимающейся производством подкастов, работает чуть менее 50 сотрудников.Эти две группы были одними из первых в индустрии подкастинга, которые объединились в профсоюзы, и обе представлены Гильдией писателей Америки, Восток.

Лоуэлл Петерсон, исполнительный директор гильдии, сказал, что контракты показали, что писатели, продюсеры и редакторы компаний «приносят огромную пользу основным платформам, для которых они создают контент».

Контракты устанавливают минимальную базовую заработную плату в размере 57 000 долларов для членов профсоюзов в The Ringer и 73 000 долларов в Gimlet Media, ежегодное увеличение заработной платы не менее чем на 2 процента и минимум 11 недель выходного пособия.

Соглашения включают положения, ограничивающие использование подрядчиков и позволяющие рабочим получать титулы, отражающие их трудовой стаж.

Обе компании создадут комитеты по разнообразию, в состав которых войдут менеджеры и члены профсоюзов, и потребуют, чтобы по крайней мере половина кандидатов, серьезно рассматриваемых на профсоюзные должности, открытые для посторонних, были из недопредставленных групп, таких как расовые меньшинства или люди с ограниченными возможностями.

The Ringer и Gimlet Media в прошлом году занимались внутренней борьбой, связанной с гонкой.Сотрудники The Ringer жаловались на нехватку чернокожих писателей и редакторов после того, как основатель компании Билл Симмонс устроил подкаст, в котором коллега неуклюже обсудил последствия убийства Джорджа Флойда и похвалил г-на Симмонса за приверженность разнообразию.

В Gimlet компания недавно отменила последние два эпизода четырехсерийного сериала о расовом неравенстве в журнале Bon Appétit о еде после того, как сотрудники жаловались, что Gimlet сам страдает от подобных проблем.

Сотрудники обеих компаний объединились в профсоюзы в 2019 году, и переговоры по контракту иногда были спорными. Руководство отказалось предоставить основание для главного приоритета профсоюзов — прав на работы, которые создают сценаристы и подкастеры, которые компании сохранят, — но профсоюзы, тем не менее, единогласно ратифицировали контракты, согласно гильдии писателей.

«Мы начали этот процесс с целью улучшения условий труда и компенсации в компании, особенно для наших низкооплачиваемых членов», — говорится в заявлении Союза Рингеров.«Мы очень рады, что достигли этой цели с помощью этого контракта».

Spotify не сразу ответил на запрос о комментарии.

Администрация Байдена обнародовала свой план по пересмотру корпоративного налогового кодекса на В среду он предлагает ряд предложений, которые потребуют от крупных компаний платить более высокие налоги, чтобы помочь финансировать экономическую повестку дня Белого дома.

План, если он будет принят, принесет 2,5 триллиона долларов дохода за 15 лет. Это будет сделано путем внесения серьезных изменений в американские компании, которые уже давно используют особенности налогового кодекса, позволяющие им снижать или устранять свои налоговые обязательства, часто за счет перевода прибыли за границу. План также включает усилия по борьбе с изменением климата, предлагая заменить субсидии на ископаемое топливо налоговыми льготами, которые способствуют производству чистой энергии.

Некоторые корпорации выразили готовность платить больше в виде налогов, но общий объем предложения, вероятно, вызовет негативную реакцию со стороны бизнес-сообщества, которое в течение многих лет извлекало выгоду из лазеек в налоговом кодексе и смягченного подхода к обеспечению соблюдения.

Министр финансов Джанет Л. Йеллен заявила во время брифинга с журналистами в среду, что этот план положит конец глобальной «гонке на дно» корпоративного налогообложения.

«Наши налоговые поступления уже находятся на самом низком уровне за многие поколения», — сказала г-жа Йеллен. «Если они продолжат падать ниже, у нас будет меньше денег для инвестирования в дороги, мосты, широкополосную связь и НИОКР».

План, объявленный Министерством финансов, повысит ставку корпоративного налога с 21 процента до 28 процентов.Администрация заявила, что повышение приведет к более близкому соответствию ставки корпоративного налога в Америке с другими странами с развитой экономикой и уменьшит неравенство. Она также останется ниже, чем была до снижения налогов Трампом в 2017 году, когда ставка составляла 35 процентов.

Белый дом также предложил значительные изменения в нескольких международных налоговых положениях, включенных в снижение налогов Трампа, которое администрация Байдена охарактеризовала в отчете как политику, которая ставит «Америку на последнее место», принося пользу иностранцам.Одним из самых больших изменений будет удвоение фактического глобального минимального налога до 21 процента и его ужесточение, чтобы вынудить компании платить налог на более широкий диапазон доходов в разных странах.

Это, в частности, вызвало обеспокоенность в деловом сообществе, поскольку Джошуа Болтен, исполнительный директор Business Roundtable, заявил в заявлении на этой неделе, что это «угрожает поставить США в невыгодное положение с точки зрения конкуренции».

Однако некоторые компании выразили готовность принять новые предложения в среду.

Джон Циммер, президент и соучредитель Lyft, сказал CNN, что поддерживает предложенную Байденом ставку корпоративного налога в размере 28 процентов.

«Я считаю важным снова инвестировать в страну и экономику», — сказал г-н Циммер.

Администрация Байдена также дала понять, что это предложение было чем-то вроде вступительной заявки и что будет место для переговоров.

Министр торговли Джина Раймондо призвала законодателей в среду не отказываться от плана, предложив им провести «обсуждение» — даже несмотря на то, что она предположила, что основные параметры предложения останутся в силе.

«Мы хотим компромисса, — сказала она во время брифинга в Белом доме. «Чего мы не можем сделать, и чего я умоляю бизнес-сообщество, так это сказать:« Нам не нравится 28 лет. Мы уходим. Мы не обсуждаем ». Это недопустимо».

План также отменит положения, введенные во время администрации Трампа, которые, по словам администрации Байдена, не смогли сдержать перемещение прибыли и корпоративные инверсии, которые предполагают слияние американской компании с иностранной фирмой и превращения ее в ее дочернюю компанию, что фактически приводит к перемещению ее штаб-квартиры за границу. для налоговых целей.Он заменит их более жесткими антиинверсионными правилами и более строгими штрафами за так называемое лишение прибыли.

План не полностью сосредоточен на международной стороне корпоративного налогового кодекса. Он пытается расправиться с крупными прибыльными компаниями, которые платят небольшие налоги на прибыль или совсем не платят, но сообщают о больших прибылях своей «балансовой стоимостью». Чтобы сократить это неравенство, компаниям придется платить минимальный налог в размере 15 процентов с бухгалтерской прибыли, о которой компании сообщают инвесторам и которая часто используется для оценки выплат акционерам и руководству.

Президент Байден в среду заявил о своей готовности к «добросовестным переговорам» по предложению об инфраструктуре на сумму 2,3 триллиона долларов, но прямо предупредил республиканских оппонентов плана, что он «не будет готов ничего не делать.

Г-н Байден выступил против критиков, которые утверждали, что его обширный план содержит элементы — такие как ремонт больниц для ветеранов, расширение широкополосного интернета и программы борьбы с бедностью — которые не соответствуют традиционному определению инфраструктуры.

«Автоматически говорить, что единственное, что является инфраструктурой, — это шоссе, мост или что-то еще, это просто нерационально», — сказал г-н Байден, который призвал республиканцев спросить у рабочего класса американцев, «какая инфраструктура им нужна, чтобы построить лучшую инфраструктуру. жизнь, чтобы иметь возможность немного подышать », вместо того, чтобы сразу же отвергнуть его предложение.

«Я не знаю, почему мы этого не понимаем», — добавил г-н Байден в сопровождении вице-президента Камалы Харрис, выступая с речами в административном здании Эйзенхауэра, неоднократно отклоняясь от сценария, чтобы выразить страстную, временами раздраженная мольба о поддержке.

Речь г-на Байдена была явно нацелена на республиканцев в Конгрессе во главе с сенатором Митчем МакКоннеллом от Кентукки, лидером меньшинства, которые выразили почти единодушное несогласие с планом.

Но он также нацелился на красных и колеблющихся избирателей штата, которые поддерживают проекты в своих общинах, и разговаривал с умеренными демократами, такими как сенатор Джо Манчин III от Западной Вирджинии, которые предположили, что они могут согласиться на повышение корпоративного налога, но не такой же большой, как 28 процентов Mr.Байден сделал предложение. Текущая ставка — 21 процент.

На вопрос, готов ли он пойти на компромисс по корпоративной ставке в своем плане — возможно, до 25 процентов — г-н Байден ответил: «Я готов вести переговоры», добавив, что он «широко открыт» для новых предложений, которые принесут прибыль. за его план.

«Дебаты приветствуются, компромисс неизбежен, изменения неизбежны», — сказал он. «В следующие несколько недель мы с вице-президентом встретимся с республиканцами и демократами, чтобы услышать мнение всех. И мы будем слушать, будем открыты для хороших идей и добросовестных переговоров.Но вот к чему мы не будем открыты: мы не будем открыты для безделья ».

Демократов на Капитолийском холме поддержало в понедельник постановление парламентария Сената, согласно которому демократы могут использовать ускоренный процесс согласования бюджета во второй раз в этом финансовом году. Постановление означает, что демократы могут по существу повторно открыть бюджетный план, принятый ими в феврале, и добавить директивы для введения в действие пакета инфраструктуры или других инициатив. Если они решат использовать этот ход, это защитит их от пирата, для преодоления которого требуется 60 голосов.

Представители министерства финансов заявили в среду, что полный налоговый план г-на Байдена, который также исключает налоговые субсидии для компаний, работающих на ископаемом топливе, принесет 2,5 триллиона долларов новых доходов в течение следующих 15 лет.

Непартийная модель бюджета Пенна Уортона, разработанная в Университете Пенсильвании, оценила в среду, что налоговые планы Байдена позволят собрать 2,1 триллиона долларов в течение десятилетия. По оценкам аналитиков группы, за десять лет в рамках этого плана будет израсходовано 2,7 триллиона долларов, а программы, в которые он инвестирует, помогут экономике функционировать более продуктивно.

Но они подсчитали, что сочетание увеличения налогов и дополнительного государственного долга, понесенного планом, немного замедлит экономический рост, в результате чего в 2050 году экономика станет меньше на 0,8 процента, чем она была бы в противном случае.

Представители министерства финансов заявили в среду, что они все еще рассматривают анализ, но не согласны с его выводом, настаивая на том, что планы г-на Байдена будут способствовать росту. Цель

Target потратит более 2 миллиардов долларов на предприятия, принадлежащие черным, к 2025 году, объявил он в среду, присоединившись к растущему списку розничных торговцев, которые пообещали увеличить свою экономическую поддержку таких компаний в стремление продвинуть расовое равенство в Соединенных Штатах.

Target, базирующаяся в Миннеаполисе, добавит больше продуктов от компаний, принадлежащих черным предпринимателям, будет тратить больше средств на маркетинговые агентства, принадлежащие черным, и строительные компании, а также представит новые ресурсы, которые помогут поставщикам, принадлежащим черным, ориентироваться в процессе создания продуктов для — говорится в сообщении компании.

После прошлогодних протестов против жестокости полиции волна американских розничных торговцев, от Sephora до Macy’s, взяла на себя обязательство тратить больше денег на предприятия, принадлежащие черным. Многие из них присоединились к движению, известному как «Клятва 15 процентов», которое поддерживает выделение достаточного количества места на полках для предприятий, принадлежащих чернокожим, чтобы соответствовать процентной доле афроамериканцев в национальном населении.

Объявление Target, похоже, не связано с этим обещанием. Он сказал, что его приверженность усилила другие инициативы по обеспечению расового равенства и социальной справедливости в прошлом году, включая усилия по улучшению представительства среди его рабочей силы.

Годовое письмо к акционерам генерального директора JPMorgan Chase Джейми Даймона было опубликовано рано в среду. Письмо, которое широко читают на Уолл-стрит, не только представляет собой обзор бизнеса банка, но и охватывает мысли г-на Даймона по всему, от уроков лидерства до предписаний государственной политики.

«У.Южная экономика, скорее всего, будет процветать ». Сочетание избыточных сбережений, дефицита расходов, вакцинации и «эйфории по окончании пандемии», — писал г-н Даймон, — может вызвать бум, который «легко может длится до 2023 года». Это могло оправдать высокую оценку акций, но не цену долга США, учитывая, что «огромное предложение» скоро появится на рынке. По его словам, существует вероятность того, что рост инфляции будет «более чем временным», что вынудит Федеральный резерв агрессивно повышать процентные ставки. «Быстрое повышение ставок для компенсации перегрева экономики — типичная причина рецессии», — писал он, но надеется на «сценарий Златовласки», предусматривающий быстрый рост, мягкое повышение инфляции и умеренное повышение процентных ставок.

«Банки играют все меньшую роль в финансовой системе». Г-н Даймон сослался на конкуренцию со стороны уже крупной теневой банковской системы и финтех-компаний, а также «Amazon, Apple, Facebook, Google, а теперь и Walmart». Он утверждал, что этих небанковских конкурентов следует более строго регулировать; По его словам, их рост «частично стал возможным» благодаря игнорированию банковских правил. А когда дело доходит до ужесточения регулирования крупных банков, писал он, «затраты экономики на наличие отказоустойчивых банков могут не окупаться.

«Руководители Китая считают, что Америка находится в упадке». Соединенные Штаты и раньше сталкивались с тяжелыми временами, но сегодня «китайцы видят Америку, которая теряет свои позиции в технологиях, инфраструктуре и образовании, — нацию, раздираемую и искалеченную политикой, а также расовым неравенством и неравенством доходов — и страну, неспособную согласованно координировать государственную политику (фискальную, денежно-кредитную, промышленную, регулирующую) для достижения национальных целей », — написал он. «К сожалению, в последнее время в этом есть много правды.»

« Решение не так просто, как отказ от ископаемого топлива ». Решение проблемы изменения климата не означает «отказ от компаний, производящих и использующих ископаемое топливо», — писал г-н Даймон, — а работа с ними для уменьшения их воздействия на окружающую среду. Он видит «огромные возможности в устойчивых и низкоуглеродных технологиях и предприятиях» и планирует оценивать прогресс клиентов в соответствии с сокращением углеродоемкости — выбросов на единицу продукции — с поправкой на такие факторы, как размер.

Другие примечательные новости (и просмотры) из письма:

• При более широком распространении удаленной работы JPMorgan может потребоваться только 60 рабочих мест на каждые 100 сотрудников. «Это значительно снизит нашу потребность в недвижимости», — написал г-н Даймон.

• JPMorgan тратит более 600 миллионов долларов в год на кибербезопасность.

• Г-н Даймон процитировал налоговые лазейки, без которых, по его мнению, Соединенные Штаты могли бы обойтись: начисленные проценты; налоговые льготы для гоночных автомобилей, частных самолетов и скачек; и льгота по налогу на охрану земель для полей для гольфа.

Это было самое длинное письмо г-на Даймона на данный момент: 35 000 слов на 66 страницах. Неуклонно расширяющиеся письма — за исключением более короткого выпуска в прошлом году, через несколько недель после того, как г-н Даймон перенес экстренную операцию на сердце — можно рассматривать как отражение круга проблем, которые высшие руководители теперь ожидают или вынуждены решать.

Голосование на выборах профсоюзов на складе Amazon в Бессемере, штат Алабама., закончился 29 марта, а подсчет начался на следующий день, но результат пока неизвестен. В чем дело? Дело не столько в количестве бюллетеней, сколько в их подсчете.

Ставки высоки как для Amazon, так и для рабочего движения. Прогрессивные лидеры, такие как сенатор Берни Сандерс, независимый представитель штата Вермонт, утверждали, что победа профсоюза, первая на предприятии Amazon в Соединенных Штатах, может вдохновить рабочих в других странах на объединение в профсоюзы. А Amazon сталкивается с повышенным вниманием к своей рыночной силе и трудовой деятельности.

Несмотря на важность, право голоса имела лишь небольшая часть сотрудников Amazon. Около 5800 рабочих имели право отправить свои бюллетени по почте в Бирмингемский офис Национального совета по трудовым отношениям. Подсчет каждого голоса включает два конверта: один с идентификацией рабочих, а внутри него другой запечатанный конверт с анонимным бюллетенем. Обработка их была кропотливым процессом:

• На частной видеоконференции сотрудник N.L.R.B. Сотрудник читает имена работников, указанные на внешних конвертах.У Amazon и профсоюза есть возможность оспорить право каждого работника на участие в программе.

• После того, как Amazon и профсоюз начали обсуждать спорных избирателей, N.L.R.B. подсчитывает неопрошенные бюллетени анонимно и вручную на видеоконференции, открытой для журналистов. Это может начаться сегодня.

Продажи Samsung в первом квартале выросли примерно на 17 процентов по сравнению с годом ранее, а операционная прибыль увеличилась на 44 процента, сообщила компания в среду.Росту южнокорейского гиганта электроники во время пандемии способствовал высокий спрос на телевизоры, компьютерные мониторы и другие предметы домашнего обихода.

В январе компания выпустила свои последние флагманские смартфоны серии Galaxy S21. По данным Counterpoint Research, в США эти устройства легко превзошли последнюю линейку телефонов премиум-класса от Samsung за первые шесть недель их выхода на рынок.

Бизнесу Samsung по производству мобильных телефонов в последнее время способствовала также кампания США против Huawei, одного из основных конкурентов компании в области смартфонов. Продажи устройств китайского технологического гиганта резко упали, поскольку американские санкции не позволяют использовать на его телефонах популярные приложения и сервисы Google, что ограничивает их привлекательность для многих покупателей.

Другой конкурент, LG Electronics, заявил на этой неделе, что уходит из бизнеса смартфонов, чтобы сосредоточиться на других продуктах.

Выручка Samsung в первом квартале, вероятно, пострадала из-за февральского шторма в Техасе, из-за которого компания на время приостановила производство на своих производственных предприятиях в Остине.

Ожидается, что компания представит подробные финансовые результаты в конце этого месяца.

Фондовые индексы США в среду в основном выросли после потока в основном оптимистичных экономических данных и прогресса в вакцинации.

S&P 500 прибавил 0.2 процента, в то время как композитный индекс Nasdaq упал менее чем на 0,1 процента. Индексы Stoxx Europe 600 и DAX в Германии упали примерно на 0,2 процента после роста до новых максимумов во вторник.

Во вторник Международный валютный фонд обновил свой прогноз глобального экономического роста и заявил, что некоторые из самых богатых стран мира возглавят восстановление, особенно Соединенные Штаты, где в настоящее время прогнозируется рост экономики на 6,4 процента в этом году.

Внедрение вакцин является основной причиной более радужных прогнозов в некоторых странах, в том числе вакцины I.М.Ф. сказал. Президент Байден сказал, что он хочет, чтобы штаты предоставили всем взрослым людям право на вакцинацию к 19 апреля, на две недели раньше, чем он был ранее крайний срок. В Великобритании вакцина Moderna была впервые введена в среду, что сделало ее третьей доступной вакциной.

Тем не менее, I.M.F. предупредил во вторник о неравномерном выздоровлении из-за неравномерного распределения вакцин по всему миру, при этом ожидается, что некоторые страны с более низким уровнем дохода не смогут вакцинировать свое население в этом году.

Доходность 10-летних облигаций США выросла до 1,67 процента.

Цены на нефть незначительно выросли: фьючерсы на американский стандарт West Texas Intermediate поднялись на 0,7% до 59,77 доллара за баррель.

• Saks Fifth Avenue прекратит продажу изделий из меха животных к концу 2022 финансового года и закроет все свои меховые салоны к концу 2021 финансового года, сообщил в среду ритейлер. Финансовые годы розничных продавцов обычно заканчиваются в январе или феврале, что соответствует сезону праздничных продаж.Розничный торговец заявил, что откажется от продуктов, сделанных из животных, выращенных для использования их меха или сделанных из меха диких животных, но продолжит продавать короткую шерсть, козью кожу, шкуры крупного рогатого скота, пух, перья, изделия из кожи и искусственного меха. . Это последний розничный торговец, выступивший против меха, присоединившись к Macy’s, Michael Kors, Gucci и California.

Изменение магнитной индукции. Индукционный ток

В нашем мире все типы существующих сил, за исключением сил гравитации, представлены электромагнитными взаимодействиями.Во Вселенной, несмотря на удивительное разнообразие воздействий тел друг на друга, в любых веществах, живых организмах всегда есть проявление электромагнитных сил … Как происходило открытие электромагнитной индукции (ЭИ), описано ниже. .

В контакте с

Открытие EI

Вращение магнитной стрелки около проводника с током в экспериментах Эрстеда было первым, указавшим на связь между электрическими и магнитными явлениями.Очевидно: электрический ток «окружает» себя магнитным полем.

Так можно ли добиться его появления с помощью магнитного поля — аналогичную задачу поставил Майкл Фарадей. В 1821 году он отметил это свойство в своем дневнике о превращении магнетизма в.

Успех пришел к ученому не сразу. Только глубокая уверенность в единстве природных сил и упорный труд привели его десять лет спустя к новому великому открытию.

Долгое время решение проблемы не давалось Фарадею и другим его коллегам, поскольку они пытались получить электричество в неподвижной катушке, используя действие постоянного магнитного поля.Между тем позже выяснилось: количество силовых линий, пронизывающих провода, меняется, и возникает электричество.

Феномен EI

Процесс появления электричества в катушке в результате изменения магнитного поля характерен для электромагнитной индукции и определяет это понятие. Совершенно естественно, что разнообразие, возникающее в ходе этого процесса, называется индукцией. Эффект будет сохраняться, если саму катушку оставить неподвижной, но при этом перемещать магнит.При использовании второй катушки можно вообще обойтись без магнита.

Если пропустить электричество через одну из катушек, то при их совместном движении во второй появится индукционный ток … Вы можете надеть одну катушку на другую и изменить значение напряжения одной из них, замыкая и открывая ключ . В этом случае магнитное поле, пронизывающее катушку, на которое воздействует ключ, изменяется, и это становится причиной возникновения индукционного тока во втором.

Закон

В ходе экспериментов легко обнаружить, что количество силовых линий, пронизывающих катушку, увеличивается — стрелка используемого прибора (гальванометра) смещается в одну сторону, уменьшается в другую.Более подробное исследование показывает, что сила индукционного тока прямо пропорциональна скорости изменения количества силовых линий. Это основной закон электромагнитной индукции.

Этот закон выражает формулу:

Применяется, если за период времени t магнитный поток изменяется на ту же величину, когда скорость изменения магнитного потока Ф / t постоянна.

Важно! Для индукционных токов действует закон Ома: I = / R, где — ЭДС индукции, которая находится по закону ЭИ.

Замечательные эксперименты, когда-то проведенные известным английским физиком и ставшие основой открытого им закона, сегодня могут без особого труда провести любой школьник. Для этих целей используются:

• магнит,
• две катушки с проволокой,
• источник электроэнергии,
Гальванометр
• .

Зафиксируем магнит на подставке и подведем к нему катушку концами, присоединенными к гальванометру.

Поворачивая, наклоняя и перемещая его вверх и вниз, мы изменяем количество силовых линий магнитного поля, пронизывающих его катушки.

Гальванометр регистрирует появление электричества с постоянно меняющейся величиной и направлением в процессе опыта.

Катушка и магнит, покоящиеся друг относительно друга, не создают условий для возникновения электричества.

Прочие законы Фарадея

На основе проведенных исследований сформировались еще два одноименных закона:

1. Суть первого состоит в следующем: масса вещества m , генерируемая электрическим напряжением на электроде, пропорциональна количеству электричества Q, прошедшего через электролит.
2. Определение второго закона Фарадея или зависимости электрохимического эквивалента от атомного веса элемента и его валентности формулируется следующим образом: электрохимический эквивалент вещества пропорционален его атомному весу, а обратно пропорционален валентности. .

Из всех существующих видов индукции большое значение имеет отдельный вид этого явления — самоиндукция. Если взять катушку, у которой большое количество витков, то при замыкании цепи лампочка загорается не сразу.

Этот процесс может занять несколько секунд. На первый взгляд очень удивительный факт. Чтобы понять, что здесь происходит, нужно разобраться, что происходит в цепи , замыкающий момент … Замкнутая цепь как бы «пробуждает» электрический ток, который начинает свое движение по виткам провода. В то же время в пространстве вокруг него мгновенно создается увеличивающееся магнитное поле.

В витки катушки действует изменяющееся электромагнитное поле, которое концентрируется сердечником.Индукционный ток, возбуждаемый в витках катушки с увеличением магнитного поля (в момент замыкания цепи), противодействует основному. Мгновенное достижение его максимального значения в момент замыкания цепи невозможно, оно постепенно «растет». Вот объяснение того, почему лампочка не мигает сразу. Когда цепь разомкнута, основной ток усиливается индукцией в результате явления самоиндукции, и лампочка ярко мигает.

Важно! Суть явления, называемого самоиндукцией, характеризуется зависимостью изменения возбуждающего индукционный ток электромагнитного поля от изменения силы электрического тока, протекающего по цепи.

Направление тока самоиндукции определяет правило Ленца. Самоиндукция легко сопоставима с инерцией в области механики, поскольку оба явления имеют схожие характеристики. Действительно, в в результате инерции под действием силы тело приобретает определенную скорость постепенно, а не мгновенно.Не сразу — под действием самоиндукции — при включении аккумулятора в цепь тоже появляется электричество. Продолжая сравнение со скоростью, отметим, что он тоже не умеет мгновенно исчезать.

Вихревые токи

Наличие вихревых токов в массивных проводниках может служить еще одним примером электромагнитной индукции.

Специалисты знают, что металлические сердечники трансформаторов, якоря генераторов и электродвигатели никогда не бывают твердыми. Когда они изготовлены, на отдельные тонкие листы, из которых они состоят, наносится слой лака, изолирующий один лист от другого.

Нетрудно понять какая сила заставляет человека создать именно такое устройство … Под действием электромагнитной индукции в переменном магнитном поле сердечник протыкается силовыми линиями вихревого электрического поля.

Представим, что сердечник сделан из цельного металла. Поскольку его электрическое сопротивление невелико, возникновение большого индукционного напряжения было бы вполне объяснимо. Ядро в конечном итоге нагревается, и большая часть электричества расходуется напрасно.Кроме того, потребуются специальные меры по охлаждению. А изоляционные слои не позволяют достичь больших значений .

Индукционные токи, присущие массивным проводникам, не случайно называют вихревыми токами — их линии замкнуты, как силовые линии электрического поля, где они возникают. Чаще всего вихревые токи используются при работе индукционных металлургических печей для плавки металлов. Взаимодействуя с создавшим их магнитным полем, они иногда становятся причиной занимательных явлений.

Возьмем мощный электромагнит и поместим между его вертикально расположенными полюсами, например, пятикопеечную монету. Вопреки ожиданиям не упадет, а будет медленно спускаться. Ей потребуется несколько секунд, чтобы преодолеть несколько сантиметров.

Поместим, например, пятикопеечную монету между вертикально расположенными полюсами мощного электромагнита и отпустим ее.

Вопреки ожиданиям не упадет, а будет медленно спускаться. Ей потребуется несколько секунд, чтобы преодолеть несколько сантиметров. Движение монеты напоминает движение тела в вязкой среде. Почему это происходит.

Согласно правилу Ленца, направления вихревых токов, возникающих при движении монеты в неоднородном магнитном поле, таковы, что поле магнита толкает монету вверх. Эта функция используется для «успокоения» стрелок в измерительных приборах. К стрелке прикреплена алюминиевая пластина, расположенная между полюсами магнита, и возникающие в ней вихревые токи способствуют быстрому гашению колебаний.

Демонстрация феномена удивительной красоты электромагнитной индукции , предложенная профессором МГУ В.К. Аркадьев. Возьмите чашу из сверхпроводящего свинца и попробуйте опустить на нее магнит. Он не упадет, а будет «парить» над чашей. Объяснение здесь простое: нулевое электрическое сопротивление сверхпроводника способствует появлению в нем электричества большой величины, которое может сохраняться длительное время и «удерживать» магнит над чашей.Согласно правилу Ленца, направление их магнитного поля таково, что оно отталкивает магнит и не позволяет ему упасть.

Изучаем физику — закон электромагнитной индукции

Формулировка закона Фарадея верна

Выход

Электромагнитные силы — это силы, которые позволяют людям видеть окружающий мир, и они чаще встречаются в природе, например, свет также является примером электромагнитных явлений. Без этого явления невозможно представить жизнь человечества.

магнит. Обратите внимание, какие из следующих утверждений верны, а какие нет.
A. Магнит и катушка притягиваются друг к другу.
B. Внутри катушки магнитное поле индукционного тока направлено вверх.
B. Внутри катушки линии магнитной индукции магнитного поля направлены вверх.
D. Магнит снимается с катушки.

2. Какие системы отсчета являются инерционными и неинерциальными? Приведите примеры.
3. Какое свойство тел называется инертностью? Каков размер инерции?
4. Какова связь между массами тел и модулями ускорений, которые они получают при взаимодействии?
5. Что такое сила и как она характеризуется?
6. Формулировка 2 закона Ньютона? Каковы его математические обозначения?
7. Как закон Ньютона 2 формулируется в импульсной форме? Его математические обозначения?
8.Что такое 1 Ньютон?
9. Как движется тело, если к нему приложена сила, постоянная по величине и направлению? Как направлено ускорение, вызванное действующей на него силой?
10. Как определяется равнодействующая сил?
11. Как сформулированы и записаны 3 закона Ньютона?
12. Как направлены ускорения взаимодействующих тел?
13. Приведите примеры проявления 3 закона Ньютона.
14. Каковы пределы применимости всех законов Ньютона?
15.Почему мы можем рассматривать Землю как инерциальную систему отсчета, если она движется с центростремительным ускорением?
16. Что такое деформация, какие виды деформации вам известны?
17. Какая сила называется силой упругости? Какова природа этой силы?
18. Каковы особенности силы упругости?
19. Как направлена ​​сила упругости (сила реакции опоры, сила натяжения нити?)
20. Как формулируется и записывается закон Гука? Каковы пределы его применимости? Постройте график, чтобы проиллюстрировать закон Гука.
21. Как формулируется и записывается закон всемирного тяготения, когда он применим?
22. Опишите эксперименты по определению значения гравитационной постоянной?
23. Что такое гравитационная постоянная, каков ее физический смысл?
24. Зависит ли работа силы тяжести от формы траектории? Что такое работа силы тяжести в замкнутом контуре?
25. Зависит ли работа упругой силы от формы траектории?
26. Что вы знаете о гравитации?
27.Как рассчитывается ускорение свободного падения на Земле и других планетах?
28. Какая первая космическая скорость? Как рассчитывается?
29. Что называется свободным падением? Зависит ли ускорение свободного падения от веса тела?
30. Опишите опыт Галилео Галилея, доказавший, что все тела в вакууме падают с одинаковым ускорением.
31. Какая сила называется силой трения? Типы сил трения?
32. Как рассчитывается сила трения скольжения и качения?
33.Когда возникает сила статического трения? Чему это равно?
34. Зависит ли сила трения скольжения от площади соприкасающихся поверхностей?
35. От каких параметров зависит сила трения скольжения?
36. От чего зависит сила сопротивления движению тела в жидкостях и газах?
37. Что называется массой тела? В чем разница между массой тела и силой тяжести, действующей на тело?
38. В каком случае вес тела численно равен модулю силы тяжести?
39.Что такое невесомость? Что такое перегрузка?
40. Как рассчитать вес тела при его ускоренном движении? Изменится ли вес тела, если оно движется по фиксированной горизонтальной плоскости с ускорением?
41. Как изменяется вес тела при движении по выпуклой и вогнутой частях окружности?
42. Каков алгоритм решения задач, когда тело движется под действием нескольких сил?
43. Какая сила называется силой Архимеда или силой плавучести? От каких параметров зависит эта сила?
44.По каким формулам можно рассчитать силу Архимеда?
45. При каких условиях тело в жидкости плавает, тонет, плавает?
46. Как зависит глубина погружения плавающего тела в жидкость от его плотности?
47. Почему воздушные шары наполнены водородом, гелием или горячим воздухом?
48. Объясните влияние вращения Земли вокруг своей оси на величину ускорения свободного падения.
49. Как изменяется величина силы тяжести, когда: а) тело удаляется от поверхности Земли, Б) когда тело движется по меридиану, параллельному

электрическая схема?

3.В чем физический смысл ЭМП? Определите вольт.

4. Подключите вольтметр на короткое время к источнику электрической энергии, соблюдая полярность. Сравните его показания с расчетом по результатам эксперимента.

5. От чего зависит напряжение на выводах источников тока?

6. По результатам измерений определить напряжение на внешней цепи (если работа ведется по I способу), сопротивление внешней цепи (если работа выполняется по II методу).

6 вопросов по вычислению вложенности

1. При каких условиях возникают силы трения?
2. Что определяет модуль и направление силы статического трения?
3. В каких пределах может изменяться сила трения покоя?
4. Какая сила сообщает ускорение автомобилю или тепловозу?
5. Может ли сила трения скольжения увеличить скорость тела?
6. В чем основное отличие силы сопротивления в жидкостях и газах от силы трения между двумя твердыми телами?
7.Приведите примеры полезных и вредных эффектов сил трения всех типов

ИНДУКЦИОННЫЙ ТОК — электрический ток, возникающий при изменении потока магнитной индукции в замкнутом проводящем контуре. Это явление называется электромагнитной индукцией. Вы хотите знать, в каком направлении индукционный ток? Росиндуктор — это торговый информационный портал, где вы найдете информацию о текущих ценах.

Правило, определяющее направление индукционного тока, выглядит следующим образом: «Индукционный ток направлен так, чтобы противодействовать изменению магнитного потока, вызванному его магнитным полем.«Правая рука повернута ладонью к магнитным силовым линиям, а большой палец направлен в сторону движения проводника, а четыре пальца показывают, в каком направлении будет течь индукционный ток. Перемещая проводник, мы движемся вместе с проводником. проводят все содержащиеся в нем электроны, и при движении в магнитном поле электрических зарядов на них будет действовать сила по правилу левой руки.

Направление индукционного тока, как и его величина, определяется правилом Ленца, согласно которому направление индукционного тока всегда ослабляет влияние фактора, возбуждающего ток.Когда поток магнитного поля изменяется в цепи, направление индукционного тока будет таким, чтобы компенсировать эти изменения. Когда магнитное поле, возбуждающее ток в цепи, создается в другой цепи, направление индукционного тока зависит от характера изменений: с увеличением внешнего тока индукционный ток имеет противоположное направление, с уменьшением, он направлен в том же направлении и имеет тенденцию увеличивать поток.

Катушка индукционного тока имеет два полюса (северный и южный), которые определяются в зависимости от направления тока: индукционные линии выходят из северного полюса.Приближение магнита к катушке создает ток в направлении, которое отталкивает магнит. Когда магнит удален, ток в катушке имеет направление, которое будет притягивать магнит.

Индукционный ток возникает в замкнутом контуре в переменном магнитном поле. Контур может быть как неподвижным (помещенный в изменяющийся поток магнитной индукции), так и движущимся (движение контура вызывает изменение магнитного потока). Возникновение индукционного тока вызывает вихревое электрическое поле, которое возбуждается магнитным полем.

Научиться создавать кратковременный индукционный ток можно из школьного курса физики.

Это можно сделать несколькими способами:

• — перемещение постоянного магнита или электромагнита относительно катушки,
• — движение сердечника относительно вставленного в катушку электромагнита,
• — замыкание и размыкание цепи,
• — регулировка тока в цепи.

Основной закон электродинамики (закон Фарадея) гласит, что сила индукционного тока для любой цепи равна скорости изменения магнитного потока, проходящего через цепь, взятую со знаком минус.Сила индукционного тока называется электродвижущей силой.

Возникновение в проводнике индукции ЭДС

Если вы поместите его в проводник и переместите так, чтобы он пересекал силовые линии во время своего движения, то в проводнике появится ЭДС индукции.

ЭДС индукции будет возникать в проводнике, даже если сам проводник остается неподвижным, и магнитное поле будет двигаться, пересекая проводник с его силовыми линиями.

Если проводник, в котором индуцируется ЭДС индукции, замкнут на какую-либо внешнюю цепь, то под действием этой ЭДС через цепь будет протекать ток, называемый индукционным током.

Явление индукции ЭДС в проводнике, когда он пересекает силовые линии его магнитного поля, называется электромагнитной индукцией.

Электромагнитная индукция — это обратный процесс, то есть преобразование механической энергии в электрическую.

Явление электромагнитной индукции нашло широкое применение в России.На его использовании основано устройство различных электрических машин.

Величина и направление индукции ЭДС

Давайте теперь посмотрим, какими будут величина и направление ЭДС, индуцированной в проводнике.

Величина ЭДС индукции зависит от количества силовых линий поля, пересекающих проводник в единицу времени, то есть от скорости проводника в поле.

Величина наведенной ЭДС прямо пропорциональна скорости движения проводника в магнитном поле.

Величина наведенной ЭДС также зависит от длины той части проводника, через которую проходят силовые линии поля. Чем больше часть проводника пересекается силовыми линиями, тем больше ЭДС наводится в проводнике. И, наконец, чем сильнее магнитное поле, то есть чем больше его индукция, тем большая ЭДС возникает в проводнике, пересекающем это поле.

Итак, величина ЭДС индукции, которая возникает в проводнике, когда он движется в магнитном поле, прямо пропорциональна индукции магнитного поля, длине проводника и скорости его движения.

Эта зависимость выражается формулой E = Blv,

где E — ЭДС индукции; Б — магнитная индукция; I — длина проводника; v — скорость движения проводника.

Следует твердо помнить, что в проводнике, движущемся в магнитном поле, ЭДС индукции возникает только в том случае, если этот проводник пересекается силовыми линиями магнитного поля. Если проводник движется по силовым линиям поля, то есть не пересекает, а как бы скользит по ним, то ЭДС в нем не наводится.Следовательно, приведенная выше формула верна только тогда, когда проводник движется перпендикулярно силовым линиям магнитного поля.

Направление наведенной ЭДС (а также тока в проводнике) зависит от того, в каком направлении движется проводник. Существует правило правой руки для определения направления наведенной ЭДС.

Если держать ладонь правой руки так, чтобы в нее входили силовые линии магнитного поля, а согнутый большой палец указывал бы направление движения проводника, то четыре вытянутых пальца укажут направление действия наведенной ЭДС и направление тока в проводнике.

Правое правило

Индукция ЭДС в катушке

Мы уже говорили, что для создания ЭДС индукции в проводнике необходимо перемещать либо сам проводник, либо магнитное поле в магнитном поле. В обоих случаях провод должен пересекаться силовыми линиями магнитного поля, иначе ЭДС не будет индуцироваться. Индуцированная ЭДС и, следовательно, индукционный ток могут быть получены не только в прямом проводе, но и в проводнике, скрученном в катушку.

При движении внутри постоянного магнита в нем наводится ЭДС из-за того, что магнитный поток магнита пересекает витки катушки, то есть так же, как это было при движении прямолинейного проводника в поле магнита.

Если опускать магнит в катушку медленно, то возникающая в нем ЭДС будет настолько мала, что стрелка прибора может даже не отклониться. Если же наоборот, быстро вставить магнит в катушку, то отклонение стрелки будет большим.Это означает, что величина наведенной ЭДС и, следовательно, сила тока в катушке зависит от скорости магнита, то есть от того, как быстро силовые линии пересекают витки катушки. Если теперь поочередно ввести в катушку сначала сильный, а затем слабый магнит с одинаковой скоростью, то вы заметите, что при сильном магните стрелка устройства отклонится на больший угол. Значит, величина наведенной ЭДС, а, следовательно, и сила тока в катушке зависит от величины магнитного потока магнита.

И, наконец, если тот же магнит ввести с той же скоростью сначала в катушку с большим числом витков, а затем с гораздо меньшим числом, то в первом случае стрелка устройства отклонится на большее угол, чем во втором. Это означает, что величина наведенной ЭДС, а, следовательно, и сила тока в катушке зависит от количества ее витков. Такие же результаты можно получить, если использовать электромагнит вместо постоянного магнита.

Направление индукции ЭДС в катушке зависит от направления движения магнита.Как определить направление ЭДС индукции, гласит закон, установленный Э. Х. Ленцем.

Закон Ленца для электромагнитной индукции

Любое изменение магнитного потока внутри катушки сопровождается появлением в ней ЭДС индукции, и чем быстрее изменяется магнитный поток, проникающий в катушку, тем больше в ней индуцируется ЭДС.

Если катушка, в которой создается ЭДС индукции, замкнута на внешнюю цепь, то по ее виткам протекает индукционный ток, создавая вокруг проводника магнитное поле, благодаря которому катушка превращается в соленоид.Получается, что изменяющееся внешнее магнитное поле вызывает индукционный ток в катушке, который, в свою очередь, создает вокруг катушки собственное магнитное поле — текущее поле.

Изучая это явление, Э. Х. Ленц установил закон, определяющий направление индукционного тока в катушке, а, следовательно, и направление индукционной ЭДС. ЭДС индукции, возникающая в катушке при изменении в ней магнитного потока, создает в катушке ток в таком направлении, при котором магнитный поток катушки, создаваемый этим током, предотвращает изменение постороннего магнитного потока.

Закон Ленца справедлив для всех случаев индукции тока в проводниках, независимо от формы проводников и того, как достигается изменение внешнего магнитного поля.

Когда постоянный магнит движется относительно проволочной катушки, соединенной с выводами гальванометра, или когда катушка движется относительно магнита, генерируется индукционный ток.

Индукционные токи в массивных проводниках

Изменяющийся магнитный поток способен вызывать ЭДС не только в витках катушки, но и в массивных металлических проводниках.Проникая в толщу массивного проводника, магнитный поток наводит в нем ЭДС, которая создает индукционные токи. Эти так называемые распространяются по массивному проводнику и замыкаются в нем накоротко.

Сердечники трансформаторов, магнитопроводы различных электрических машин и устройств — это как раз те массивные проводники, которые нагреваются возникающими в них индукционными токами. Это явление нежелательно, поэтому для уменьшения величины индукционных токов детали электрических машин и сердечники трансформаторов делают не массивными, а состоящими из тонких листов, изолированных друг от друга бумагой или слоем изоляционного лака.За счет этого блокируется путь распространения вихревых токов по массе проводника.

Но иногда на практике вихревые токи также используются как полезные токи. Использование этих токов основано, например, на работе так называемых магнитных демпферов движущихся частей электроизмерительных приборов.

Тема 11. ЯВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ.

11.1. Эксперименты Фарадея. Индукционный ток. Правило Ленца. 11.2. Величина индукции ЭДС.

11.3. Природа индукции ЭДС.

11,4. Циркуляция вектора напряженности электрического поля вихря.

11,5. Бетатрон.

11.6. Токи Фуко.

11.7. Скин-эффект. №

С того момента, как была обнаружена связь магнитного поля с током (что является подтверждением симметрии законов природы), были предприняты многочисленные попытки получить ток с помощью магнитного поля. Проблема была решена Майклом Фарадеем в 1831 году.(Американец Джозеф Генри также обнаружил, но не смог опубликовать свои результаты. Ампер также заявил об открытии, но не смог представить свои результаты).

ФАРАДЕЙ Майкл (1791 — 1867) — известный английский физик. Исследования в области электричества, магнетизма, магнитооптики, электрохимии. Создан лабораторный образец электродвигателя. Я открывал лишние токи при замыкании и размыкании цепи и задавал их направление. Он открыл законы электролиза, первым ввел понятия поля и диэлектрической проницаемости, в 1845 году употребил термин «магнитное поле».

Среди прочего М. Фарадей открыл явления диам и парамагнетизма. Он обнаружил, что все материалы в магнитном поле ведут себя по-разному: они ориентированы вдоль поля (пар и ферромагнетики) или через

полей — диамагнетики.

Из школьного курса физики хорошо известны опыты Фарадея: катушка и постоянный магнит (рис. 11.1).

Рис. 11.1 Рис. 11.2

Если поднести к катушке магнит или наоборот, то в катушке появится электрический ток.То же самое и с двумя близко расположенными катушками: если вы подключите источник переменного тока к одной из катушек, то переменный ток также появится в другой.

(рисунок 11.2), но этот эффект лучше всего проявляется, если две катушки соединены сердечником (рисунок 11.3).

Согласно определению Фарадея, обычным явлением для этих экспериментов является следующее: если поток

вектора индукции, проникая в замкнутую проводящую цепь, изменяется, то в цепи возникает электрический ток.

Это явление называется явлением электромагнитной индукции, а тока — индуктивным … При этом явление совершенно не зависит от способа изменения потока вектора магнитной индукции.

Итак, получается, что движущиеся заряды (ток) создают магнитное поле, а движущееся магнитное поле создает (вихревое) электрическое поле и, собственно, индукционный ток.

Для каждого конкретного случая Фарадей указал направление индукционного тока.В 1833 году Ленц установил общее правило направления тока:

индукционный ток всегда направлен таким образом, что магнитное поле этого тока предотвращает изменение магнитного потока, вызывающее индукционный ток. Это утверждение называется правилом Ленца.

Заполнение всего пространства однородным магнитом при прочих равных приводит к увеличению индукции в µ раз. Этот факт подтверждает, что индукционный ток

обусловлен изменением потока вектора магнитной индукции B, а не потока вектора напряженности H.

11.2. Величина индукции ЭДС.

Для создания тока в цепи необходимо наличие электродвижущей силы. Следовательно, явление электромагнитной индукции указывает на то, что при изменении магнитного потока в цепи возникает электродвижущая сила индукции E i. Наша задача

, используя законы сохранения энергии, найти значение E i и найти

Рассмотрим движение движущегося участка 1-2 контуров с током в магнитном поле

В (рис.11.4).

Во-первых, пусть магнитное поле B отсутствует. Аккумулятор с ЭДС, равной E 0, создает ток I 0

. За время dt аккумулятор выполняет свою работу

dA = E I0 dt (11.2.1)

— эта работа преобразуется в тепло, которое можно найти согласно закону Джоуля-Ленца:

Q = dA = E 0 I0 dt = I0 2 Rdt,

здесь I 0 = ER 0, R — полное сопротивление всей цепи.

Помещаем схему в однородное магнитное поле с индукцией В.Строки B || n и связаны с направлением тока по правилу подвеса. Поток Ф, связанный с контуром, положительный. R

На каждый элемент контура действует механическая сила d F. На движущуюся сторону рамы действует сила F 0. Под действием этой силы участок 1-2

будет двигаться со скоростью υ = dx dt . В данном случае магнитный поток

индукции.

Тогда в результате электромагнитной индукции ток в цепи изменится и составит

).Эта сила за время dt произведет работу dA: dA = Fdx = IdФ.

Как и в случае, когда все элементы каркаса неподвижны, источник работы E 0.

При стационарном контуре эта работа сводилась только к выделению тепла. В нашем случае тепло тоже будет выделяться, но в другом количестве, так как изменился ток. Кроме того, выполняются механические работы. Суммарная работа за время dt равна:

Имеем право рассматривать получившееся выражение как закон Ома для цепи, в которой помимо источника E 0 действует E i, что равно:

индукция, пронизывающая эту цепь.

Это выражение для ЭДС индукции контура полностью универсально, не зависит от способа изменения потока магнитной индукции и называется

законом Фарадея.

Знак (-) — математическое выражение правила Ленца о направлении индукционного тока: индукционный ток всегда направлен так, чтобы его поле

противодействовало изменению начального магнитного поля.

Направление индукционного тока и направление d dt Ф соединены правилом буравчика (рис.11.5).

Размер индукции ЭДС: [E i] = [Ф] = B c = B .tc

Если контур состоит из нескольких витков, то необходимо использовать концепцию магнитосцепления

(полный магнитный поток):

Ψ = Ф N,

где N — количество витков. Итак, если

11.3. Природа индукции ЭДС.

Ответим на вопрос, в чем причина движения зарядов, причина возникновения индукционного тока? Рассмотрим рисунок 11.6.

1) Если перемещать проводник в однородном магнитном поле B, то под действием силы Лоренца электроны отклонятся вниз, а положительные заряды вверх — возникает разность потенциалов. Это будет сила на стороне E i, под действием которого течет ток

. Как известно, для положительных зарядов

F l = q +; для электронов F l = –e -.

2) Если проводник неподвижен, а магнитное поле меняется, какая сила возбуждает индукционный ток в этом случае? Возьмем обычный трансформатор (рисунок 11.7).

Как только мы замыкаем цепь первичной обмотки, во вторичной обмотке сразу возникает ток. Но ведь сила Лоренца тут ни при чем, потому что она действует на движущиеся заряды, а они вначале были в покое (они были в тепловом движении — хаотическом, но здесь нужно направленное движение).

Ответ был дан Дж. Максвеллом в 1860 году: любое переменное магнитное поле возбуждает электрическое поле (E «) в окружающем пространстве. Это причина индукционного тока в проводнике. То есть E» возникает только в наличие переменного магнитного поля (трансформатор не работает с постоянным током).

Суть явления электромагнитной индукции вовсе не в появлении индукционного тока (ток появляется при наличии зарядов и замкнутой цепи), а в появлении вихревого электрического поля (не только в проводнике, но также в окружающем пространстве, в вакууме).

Это поле имеет совершенно иную структуру, чем поле, созданное начислениями. Поскольку он не создается зарядами, силовые линии не могут начинаться и заканчиваться на зарядах, как это было в нашей электростатике. Это поле вихревое, его силовые линии замкнуты.

Поскольку это поле перемещает заряды, значит, оно имеет силу. Введем вектор напряженности вихревого электрического поля E «

. Сила, с которой это поле действует на заряд

F» = q E «.

Но когда заряд движется в магнитном поле, на него действует сила Лоренца