Помогите понять некоторые нюансы электромагнитной индукции

[dump]

Представте себе провод один конец которого размещён рядом с электромагнитом, а другой конец расположен так далеко, что магнитное поле производимое магнитом "не достаёт" до этого конца, иными словами оно там столь мало, что им можно принебречь. Итак, электромагнит включается, при этом сила тока в нём нарастает, значит нарастает и магнитное поле, а это означает, что в проводе начинает течь ток из-за эффекта электромагнитной индукции.
1)Электроны начинают перегоняться к противоположному концу провода. Но ведь на этом противоположном конце они будут "уплотняться"? Верно? И что будет дальше, по мере "уплотнения"?
2)"Закончаться" ли электроны на конце, который ближе к электромагниту?
3)Сила тока в проводе будет зависить от силы магнитного поля электромагнита. Почему так? Почему магнитное поле не "оттолкнёт" сразу все электроны?
4)Чо будет считаться напряжением в этом случае? Ну вот что такое сила тока понятно, что такое плотность тока то понятно, а что такое электрическое напряжение на проводе?

[Munin]

Самое главное - вам надо обратить внимание, что индукция зависит не от величины магнитного поля, а от скорости её изменения.

[Nomads]

Ну да оттолкнёт и вновь установится равномерное распределение электронов. Ток прекратится. Убираем электромагнит с одного конца, электроны отхлынут назад ток появится но с другим знаком.

[Munin]

Nomads в сообщении #744614 писал(а):

Ну да оттолкнёт и вновь установится равномерное распределение электронов.

Нет, оттолкнёт, а когда поле перестанет меняться - электроны вернутся обратно. Ещё при включённом электромагните.

[Nomads]

А чего это они вернутся-то? Силу отталкивания никто не отменял.

[Munin]

Исчезнет сила отталкивания, как только прекратится изменение магнитного поля. Ещё раз: сила зависит от скорости изменения магнитного поля. Когда скорости нет - силы тоже нет.

[Nomads]

Ваши объяснения нелогичны.

[GAA]

dump, создавая тему в разделе ПРР, следует указать известные Вам теоретические сведения. В следующий раз постараюсь Вашу тему без указания известных теоретических сведений перенести в «Карантин» до приведения оных.

Участники обсуждения, пожалуйста, приводите подробные обоснования высказываемых утверждений, раз уж не дождались переноса темы в Карантин. В случае продолжения флейма в учебном разделе последуют санкции.

Nomads, Вас это касается в первую очередь.

[Munin]

Обоснования? Окей. ЭДС индукции $\mathcal{E}=\int\mathbf{E}\,d\pmb{\ell},$ где индуцированное электрическое поле связано с уравнением Максвелла $\operatorname{rot}\mathbf{E}=-(1/c)\partial\mathbf{B}/\partial t.$ Оно находится через разложение Гельмгольца: $\mathbf{E}=-(1/4\pi c)\int[\operatorname{rot}'(\partial\mathbf{B}/\partial t)]/\lvert\mathbf{r}-\mathbf{r}'\rvert\,dV'.$

[nikvic]

dump в сообщении #744586 писал(а):

Сила тока в проводе будет зависить от силы магнитного поля электромагнита. Почему так?

Дважды не так. Во-первых,

Munin в сообщении #744611 писал(а):

Самое главное - вам надо обратить внимание, что индукция зависит не от величины магнитного поля, а от скорости её изменения.

Во вторых, индукция может ещё быть, а тока уже нет: электрончики перестали перераспределяться.

[dump]

Цитата:

Самое главное - вам надо обратить внимание, что индукция зависит не от величины магнитного поля, а от скорости её изменения.

Понятно. Тут можно описать такую ситуацию: представте себе облако электронов, хаотично роящихся в пространстве. И вдруг появляется магнитное поле. Это поле отталкивает электроны и они начинают направленно лететь. Затем они долетают до той точки пространства, где влияние на них этого магнитного поля очень мало. Они перестают двигаться и начинают опять роиться. Теперь напряжённость магнитного поля снова увеливается и теперь уже снова достаёт электроны и они снова начинают лететь и т.д. Таким образом для непрерывного движения электронов нужно, чтобы напряжённость магнитного поля непрерывно увеличивалась.
1)Если я правильно понял плотностью тока, будет являться количество летящих электронов. Верно? Если так, то получается, что при протекании даже самого слабого тока по проводу, в перемещении учавствуют абсолютно все свободные электроны материала провода?
2)Скорость перемещения электронов будет зависить от напряжённости поля? От первоначальной напряжённости, от того на сколько она увеличивается?

Цитата:

Во вторых, индукция может ещё быть, а тока уже нет: электрончики перестали перераспределяться.

Т.е. после включения электромагнита в проводе появиться ток, и он будет протекать в течении некоторого времени. А потом ток прекратиться, так как все свободные электроны "закончаться"?

[Nomads]

Munin
Вы плохо объяснили человеку. Он продолжает считать примерно в том же духе что и я написал в своём посте, оперируя силой отталкивания, а не изменением магнитного потока. Вам следует более понятнее изложить свои доводы.

[мат-ламер]

Nomads в сообщении #744781 писал(а):

Munin
Вы плохо объяснили человеку. Он продолжает считать примерно в том же духе что и я написал в своём посте, оперируя силой отталкивания, а не изменением магнитного потока. Вам следует более понятнее изложить свои доводы.

К формулам, которые написал Munin, можно придраться. Там интеграл по контуру. А где у нас контур, если провод не замкнут? Но в принципе он прав. Магнитным полем мы не можем вызвать движение электронов в незамкнутом проводе. Это движение может вызвать только электрическое поле. А электрическое поле от электромагнита может возникнуть только от изменения магнитного поля. Причём, как отмечено, это поле сначала толкнёт электроны в одну сторону, а затем в другую. Так что, после окончания изменения магнитного поля (т.е. после того, как процесс включения электромагнита закончится) электроны вернуться в первоначальное положение.

[GAA]

Nomads, никаких обоснований своего утверждения Вы не привели, но высказываете претензии к объяснению другого участника. За разжигание флейма Nomads заблокирован на неделю.

[мат-ламер]

мат-ламер в сообщении #744798 писал(а):

К формулам, которые написал Munin, можно придраться. Там интеграл по контуру. А где у нас контур, если провод не замкнут?

А мы можем незамкнутый провод продолжить виртуальным (т.е. существующим только в нашем воображении) проводом с бесконечным сопротивлением. И дальше пользоваться уравнениями Максвелла.