Моя школа по математике:
Статья на моём сайте:
telegram: @vectozavr
Instagram:
vk:
Сегодня мы разберёмся с одним из самых главных и интересных законов электродинамики – законом Фарадея. Разберёмся как работает магнитная левитация и узнаем, как в Китае изобрели поезд, способный разгонятся до пятисот километров в час.
Магнитное поле можно описать как силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды. При протекании тока по проводу, создаётся магнитное поле, которое кольцами окружает проводник.
Теперь самое главное: в чем собственно суть закона Фарадея.
Что будет, если это колечко мы поместим в переменное магнитное поле. Может показаться странным, но по этому колечку начнёт течь ток. Без всяких источников тока, аккумуляторов и так далее.
На вопрос “почему?“ можно ответить с помощью закона Фарадея.
Закон Фарадея утверждает, что напряжение, образующегося в колечке, пропорционально скорости изменения потока магнитного поля через это кольцо, взятое с обратным знаком.
Поток в физическом смысле очень схож с тем, что мы понимаем под потоком. Для того, чтобы было легче понять смысл этой величины, рассмотрим протекание воды в трубе.
Потоком мы называем объем воды, вытекающей в единицу времени. То есть чем больше объёма воды вытекает за одно и то же время, тем больше поток.
Поток магнитного поля очень похож на поток воды, только с той разницей, что у магнитного поля нет понятия скорости частиц.
В простейшем случае, магнитный поток – это величина магнитного поля, умноженная на площадь нашего контура. Но на самом деле контур может быть не совсем круглым, а поток можно считать по любой поверхности, краем которой является этот контур.
В уравнении Фарадея нас интересует не поток, а именно его изменение. Ведь было бы слишком просто создать постоянное магнитное поле (обычным магнитиком) и получить при этом бесплатный вечный ток в колечке.
Для получения тока мы должны менять поток со временем и чем быстрее мы будем это делать, тем больший будет образовываться ток.
С законом Фарадея связано очень много зрелищных и красивое явлений. Например, левитация сверхпроводника. Левитацию впервые наблюдали в 1933 году. Если сверхпроводник находится в магнитном поле, то его положение будет устойчивым. Левитацию можно устроить и без сверхпроводника. Закон Фарадея – очень мощный закон, позволяющий, играя с индуцирующимися полями, достичь очень неожиданных результатов.
Сверхбыстрые поезда, изобретённые в Китае, разгоняются до пятисот километров в час. Это стало возможно благодаря закону Фарадея. В таких поездах огромными токами индуцируются гигантские магнитные поля, на этих полях, как на подушке, движется целый поезд. Такая конструкция позволяет не терять много тепла на трение и эффективно разгонятся.
Однако и здесь есть свои нюансы. Например – токи Фуко, возникающие из-за индукции, сильно нагревают проводник и являются одним из основных источников потерь.
Приятного просмотра!
Источники:
Видео Veritasium:
Квантовая левитация:
Сверхбыстрый поезд на магнитной подушке:
Взрывающаяся электроника (slow motion):
1 view
526
162
3 weeks ago 00:11:17 1
Скотт Риттер: Россия получит Одессу, Харьков, Николаев, а может быть и Днепропетровск | Дэнни Хайфон
3 weeks ago 00:05:41 1
Трава у дома. #ПЕСНИВЕЛИКОЙСТРАНЫ. #МУЗЫКАВМЕСТЕ
3 weeks ago 00:01:06 1
Remnant 2 | The Forgotten Kingdom - Трейлер дополнения
3 weeks ago 00:18:13 1
❗❓Наука для детей - Все о космосе и звёздах. Сборник | Смешарики Пинкод
3 weeks ago 00:18:15 1
РЕАКЦИЯ ЗАПАДНОГО БЛОГЕРА НА ТО, КАК РОССИЙСКИЙ ПОЛИТИК ПОГОВОРИЛ С ЗАПАДНЫМИ СМИ.
3 weeks ago 00:46:56 1
Ступин: готовьтесь к худшему! Наводнения в Орске и Оренбурге! Катастроф будет больше! Инфраструктура
3 weeks ago 00:50:24 1
ЦАРЬ ГОРЫ ФИНАЛ! ПЕРЕЛЕТАЕШЬ ГОРУ - ЗАБИРАЕШЬ ТАЧКУ!
3 weeks ago 00:44:00 1
Внутри невероятной механики Авианосец National Geographic 2020 Full HD 1080p
3 weeks ago 00:01:10 1
Знакомство с творчеством Крылова И. А. ребят из детского сада «Сочи».
3 weeks ago 00:21:38 1
Плагиат Шаинского, Пахмутовой, Крылатова и других композиторов.
3 weeks ago 00:16:07 1
Лёшка с заброшки! | Оренбургская обл, Бугурусланский р/н д.Ключёвка
3 weeks ago 00:07:49 1
ЭТО СНЕКОВАЯ КАРТОШКА ФРИ! - Обзор на Стрипсы Фри “Croco“
3 weeks ago 01:59:49 1
Экзорцист раскрыл правду о тёмных сущностях, ангелах и духовных способностях людей — Михаил Агеев
3 weeks ago 00:12:53 1
Обстановка в Ялте - почти прямой эфир. Народ загорает и купается. Температура морской воды в Крыму
3 weeks ago 00:10:49 1
Кто такие викинги, на самом деле?
3 weeks ago 01:43:30 1
ЭТО пьют даже ВРАЧИ! Как очистить печень от жира? Гепатолог Мария Прашнова
3 weeks ago 00:17:28 1
«Мы оказались никому не нужны»: репортаж о наводнении в Оренбургской области / «Новая газета Европа»
3 weeks ago 00:24:41 1
Выпирающий живот, недержание мочи, гиперлордоз, боль в пояснице и диастаз — всё из-за ЭТОЙ мышцы
3 weeks ago 00:02:52 1
Давай мы с тобой сыграем в прятки. Фильм «Холоп»
3 weeks ago 01:49:34 1
Татьяна Грачева. Редкая запись. Выступление в Троице-Сергиевой лавре. Верую@user-gw3kj1lb7j
3 weeks ago 00:56:43 1
Кукла Сонечка//Часть 3//Подробный мастер класс по вязанию куклы крючком//Вяжем голову и волосы//
3 weeks ago 00:48:56 1
Все что вы хотели узнать обо мне! / Вопрос-ответ - про канал, творчество и личное)
3 weeks ago 01:03:09 1
Волшебники 🧙 Серии про мальчиков — Хроники Чудес — Сборник — Новый мультик для девочек
3 weeks ago 00:18:20 1
Позорная реакция США на полёт Гагарина. До сих пор не хотят признавать.