закон электромагнитной индукции Фарадеязакон
Майкл Фарадей в 1831 году долго искал связь между магнетизмом и электричеством. Его гениальный эксперимент с двумя обмотками на одном железном кольце показал: при включении тока в первой катушке во второй возникал кратковременный всплеск. Он описал это как «превращение магнетизма в электричество». Позже Джеймс Клерк Максвелл облёк закон в строгую математическую форму. Суть: любое изменение магнитного поля во времени порождает вихревое электрическое поле, даже в вакууме.
Как работает
Велосипедная динамо-машинка: магнит крутится рядом с катушкой, магнитный поток постоянно меняется, и лампочка горит. В розетке переменный ток приходит через трансформатор, где одна катушка меняет поле и наводит ток в другой, понижая или повышая напряжение.
💡 Если уронить мощный магнит в медную трубу, он падает удивительно медленно — наведённые токи (токи Фуко) по закону Ленца тормозят его, как будто невидимая рука держит.
\mathcal{E} = -\frac{d\Phi_B}{dt}
ℰ — электродвижущая сила (ЭДС) индукции (В), Φ_B — магнитный поток (Вб), равный ∫_S B·dA, B — магнитная индукция (Тл), A — площадь поверхности (м²), t — время (с); знак минус указывает направление согласно правилу Ленца
\nabla \times \mathbf{E} = -\frac{\partial \mathbf{B}}{\partial t}
∇ × E — ротор электрического поля (В/м²), ∂B/∂t — частная производная магнитной индукции по времени (Тл/с)