Обновлено 20 июля 2021
Здравствуйте, уважаемые читатели блога KtoNaNovenkogo.ru. Познание мира требует от человека не просто соответствующего уровня интеллекта, но и определенных мыслительных усилий.
И ключевыми инструментами в этом деле служат индукция и дедукция – два эффективных метода, благодаря которым любые объекты или явления ложатся в основу будущих теорий.
И даже если исключить проблемы научного поиска, у нас остается обычная жизнь, на протяжении которой мы только и делаем, что принимаем какие-то решения. Каждое из них – это целая цепочка размышлений и умозаключений, основанных на использовании самых разнообразных моделей рассуждения.
Как работают эти модели, рассмотрим ниже.
Индукция – это…
Чтобы было проще разобраться в этом понятии, обратимся к языковым предпосылкам из словарей, поскольку суть любого термина заключается в его расшифровке. Этимология слова «индукция» отсылает нас к позднелатинскому языку, когда в нем закрепились два понятийных маркера:
- на базе существительного – inductio (подведение, наведение);
- и на базе глагола – inducere (установить, влечь за собой).
Суть этих маркеров подразумевает процесс построения логической цепочки между поступком и его следствием.
Иными словами, под индукцией мы понимаем особый вид познавательных процедур, за счет которых выводится утверждение, обобщающее какие-либо частные факты.
Но таким ли смысловым оттенком обладает этот термин в других дисциплинах?
Несмотря на то, что индукцию можно считать универсальным явлением, чаще всего говорящий оперирует более распространенным определением, имеющим непосредственное отношение к логике.
То есть обычно имеется в виду такое рассуждение, при котором на основе наблюдений за частными случаями постепенно выводится некая общая закономерность либо теория.
Однако в семантическом спектре этого понятия имеют место и другие трактовки, значение которых обусловлено сферой их употребления. Например, индукция:
- в физике – это процесс возникновения электродвижущей силы при изменениях магнитного поля, окружающего проводник;
- в физиологии – это взаимная стимуляция процессов торможения и возбуждения нервной системы;
- в медицине – это изменение активности и числа ферментов при взаимодействии с химическими соединениями;
- в химии – это ускорение или инициация второй химической реакции при протекании первой.
Поскольку математика, экономика и юриспруденция опираются на логику, в них понятие индукции обозначает предвосхищение результатов, установление закономерностей и выведение доказательств. Насколько эта версия близка к истине?
Индукционный ток
Фарадей задумался, в чем же причина — в самом движении или в том, что когда магнит движется, то меняется магнитная индукция однородного поля внутри катушки. Может быть, дело совсем не в движении, а в изменении магнитного поля? Как это проверить? Нужно сделать так, чтобы поле менялось, а движения никакого не происходило. Для этого можно увеличивать или уменьшать силу тока.
Устройство для изменения силы тока в цепи — это реостат. Подключим его последовательно к электромагниту. Ток от источника пойдет сначала через реостат, второй вывод прибора подключим к катушке, а второй вывод последней — к источнику тока. Теперь можно регулировать силу тока. Вставляем электромагнит — ток течет, стрелка гальванометра реагирует. Так происходит из-за движения магнита или изменения электромагнитного поля? Проверим. Изменим силу тока. Увидим, что когда она меняется, то же происходит и с магнитным полем в катушке. В результате возникает ток во второй катушке. Он называется индукционным.
Логический дуализм
Еще один способ разобраться в индукции – обратиться к классике мировой литературы. Легендарный персонаж и весьма неординарная личность Шерлок Холмс пользовался дедуктивным методом, собирая из множества деталей общую картину преступления и попутно набрасывая портрет правонарушителя.
Благодаря дедуктивным умозаключениям сыщик мог вычислить профессию собеседника за считаные мгновения, опираясь на такие, казалось бы, мелочи, как наличие татуировок, потертостей на одежде и манере держаться. Это и были детали, общие для некоторых социальных групп.
А вот уже индуктивные суждения позволяли предположить – в частности, по сорту табака и земле на ботинках, – в какие места чаще всего ходил подозреваемый, ведь в других частях Лондона такого не наблюдалось.
Таким образом, Холмс оперировал обоими видами рассуждений в зависимости от ситуации – когда некоторые частные характеристики становились общими и наоборот. И хотя выводы могли оказаться ложными, они все равно помогали вести расследование. На этом зиждется взаимосвязь логических инструментов и их безусловная полезность при работе в связке.
Эмпиризм позволяет находить какие-то отдельные факты. Индукция помогает строить на этой базе предположения и логические цепочки. Размышления ложатся в основу обобщений, а затем свежеиспеченная гипотеза через дедукцию становится ключом к решению задач в большинстве частных случаев, дополняя и/или обновляя существующий практический опыт.
И цикл повторяется, пополняя багаж знаний о мире. Можно ли тогда считать знания, полученные посредством индуктивных построений, истиной в последней инстанции?
Движение провода в магнитном поле
Значение индуктированной ЭДС определяется в зависимости от длины проводника, пересекаемого силовыми линиями поля. При большем количестве силовых линий возрастает величина индуктируемой ЭДС. При увеличении магнитного поля и индукции, большее значение ЭДС возникает в проводнике. Таким образом, значение ЭДС индукции в движущемся в магнитном поле проводнике находится в прямой зависимости от индукции магнитного поля, длины проводника и скорости его движения.
Данная зависимость отражена в формуле Е = Blv, где Е — ЭДС индукции; В — значение магнитной индукции; I — длина проводника; v —скорость его перемещения.
Отметим, что в проводнике, который движется в магнитном поле, ЭДС индукции появляется, только когда он пересекает силовые линии магнитного поля. Если проводник движется по силовым линиям, тогда ЭДС не индуктируется. По этой причине формула применяется только в случаях, когда движением проводника направлено перпендикулярно силовым линиям.
Старая добрая ложка дегтя
Наиболее качественную оценку может дать полная индукция, которая изучает все доступные объекты и явления.
Она описывает каждое свойство, не упуская ни единой детали, благодаря чему выводы по сути уподабливаются банальным перечислениям. Оспорить их чрезвычайно сложно – для этого придется доказать подлог или ошибку в описании.
Тем не менее сегодня в гораздо более востребованном положении оказывается неполная индукция, поскольку в мире Big Data физически невозможно объять все пласты знаний.
Поэтому выделяют контрольную группу, наблюдения за которой и ложатся в основу теории. При этом неполная индукция может быть:
- популярной;
- научной.
Первая просто пытается выявить схожие признаки у объектов исследования. Чем больше совпадений, тем надежней теория, хотя первое же несовпадение полностью перечеркнет предыдущие усилия.
В отличие от популярной индукции, более эффективной можно считать индукцию научную, умозаключения в которой могут быть выстроены благодаря трем форматам:
- Посредством отбора случаев – когда во внимание принимаются все особенности изучаемого множества (то есть каждого из элементов). Тогда любое несовпадение с гипотезой позволяет отнести объект к другому классу и сохранить базовую теорию незабракованной. В противном случае выводится новая концепция.
- Посредством исследования причинных связей – когда изучается конкретная совокупность обстоятельств, имевших место до момента наблюдаемого явления. Проще говоря, исследование причин уделяет внимание условиям, предваряющим рассматриваемое явление. Это и есть основа экспериментального изучения. Конкретизация обстоятельств не только делает гипотезу более стойкой к любой критике, но и уточняет эмпирический опыт.
- Через изучение единичного объекта, который является единственным представителем определенной группы. В этих случаях, исключив индивидуальные особенности объекта изучения, тоже можно прийти к общим выводам. Риск ошибки остается, но в условиях ограниченного количества образцов выбирать не приходится.
Как видите, полученные в рамках индуктивных механизмов знания являются, как правило, довольно проблематичными, поскольку они всего лишь вероятностны. Этот фактор и обуславливает возникновение многочисленных ошибок как закономерного следствия неполноценных обобщений.
В свете этого большинство индуктивных суждений нуждается в многократной проверке на практике, когда полученное таким образом знание сопоставляется с опытом следствий, возникающих в результате индуктивного обобщения.
ЭДС индукции
Разберемся детально, что такое понятие ЭДС индукции. При помещении в магнитное поле проводника и его движении с пересечением силовых линий поля, в проводнике появляется электродвижущая сила под названием ЭДС индукции. Также она возникает, если проводник остается в неподвижном состоянии, а магнитное поле перемещается и пересекается с проводником силовыми линиями.
Когда проводник, где происходит возникновение ЭДС, замыкается на вешнюю цепь, благодаря наличию данной ЭДС по цепи начинает протекать индукционный ток. Электромагнитная индукция предполагает явление индуктирования ЭДС в проводнике в момент его пересечения силовыми линиями магнитного поля.
Электромагнитная индукция являет собой обратный процесс трансформации механической энергии в электроток. Данное понятие и его закономерности широко используются в электротехнике, большинство электромашин основывается на данном явлении.
Простое резюме и практическая польза
Невозможно познать мир целиком. За счет обобщений быстрее решают конкретную проблему и переходят к изучению более сложных вещей.
С каждым практическим подтверждением достоверность индуктивного вывода увеличивается, однако процесс обоснования знаний становится возможным только с задействованием дедуктивных механизмов: от обобщений – к частностям.
Яркий пример – создание и постепенное внедрение вакцины от коронавируса, когда за счет схожести вирусов медики смогли ускорить разработку средства для противодействия новой угрозе. Логические механизмы могут быть не видны в повседневной жизни, но именно на них держится цивилизация.
Удачи вам! До скорых встреч на страницах блога KtoNaNovenkogo.ru
Вращающаяся катушка
Функционирование генератора электротока основывается на вращении катушки в магнитном потоке, где имеется определенное количество витков. ЭДС индуцируется в электрической цепи всегда при пересечении ее магнитным потоком, на основании формулы магнитного потока Ф = B x S х cos α (магнитная индукция, умноженная на площадь поверхности, через которую проходит магнитный поток, и косинус угла, сформированный вектором направления и перпендикулярной плоскости линии).
Согласно формуле, на Ф воздействуют изменения в ситуациях:
- при изменении магнитного потока меняется вектор направления;
- изменяется площадь, заключенная в контур;
- меняется угол.
Допускается индуцирование ЭДС при неподвижном магните или неизменном токе, а просто при вращении катушки вокруг своей оси в пределах магнитного поля. В данном случае магнитный поток изменяется при смене значения угла. Катушка в процессе вращения пересекает силовые линии магнитного потока, в итоге появляется ЭДС. При равномерном вращении возникает периодическое изменение магнитного потока. Также число силовых линий, которые пересекаются ежесекундно, становится равным значениям через равные временные промежутки.
На практике в генераторах переменного электротока катушка остается в неподвижном состоянии, а электромагнит выполняет вращения вокруг нее.
