Elektromagnētiskā indukcija
Indukcijai nepietiek tikai ar magnētiskā lauka klātbūtni. Izšķiroša ir magnētiskās plūsmas izmaiņa caur elektrisko kontūru.
Magnētiskā plūsma ir lielums, kam jāmainās
Viendabīgā laukā plakanai virsmai Φ=BA cosθ, kur θ ir leņķis starp B⃗ un virsmas normāli. Plūsma mainās, ja mainās B, A vai orientācija.
Faradeja likums
ε = −N dΦ/dt
Faradeja likums: ε=−N dΦ/dt. Galīgai izmaiņai bieži |ε|≈N|ΔΦ|/Δt. Jo straujāka plūsmas izmaiņa, jo lielāks EDS.
Magnētiskās plūsmas izmaiņas kalkulators
N vijumiem vidējais EDS modulis |ε|=N|ΔΦ|/Δt.
Lenca likums un enerģijas nezūdamība
Mīnusa zīme ir Lenca likums: inducētā strāva rada magnētisku iedarbību, kas pretojas plūsmas izmaiņai. Tas izriet no enerģijas nezūdamības.
Kustības EDS ir tā pati fizika
ℓ garam vadītājam, kas ar ātrumu v kustas perpendikulāri B, ε=Bℓv. Tā nav cita fizika: kustība maina kontūra laukumu un līdz ar to plūsmu.
Droša indukcijas uzdevumu secība
Izvēlieties virsmu un normāli; aprēķiniet Φ; nosakiet tās izmaiņu; ar Faradeja likumu atrodiet moduli, ar Lenca likumu – virzienu.
Atrisināti piemēri
1. Plūsma caur vijumu
B=0,40 T, A=0,020 m², normāle paralēla B.
Risinājums
Φ=8,0×10⁻³ Wb.
2. Faradeja likuma modulis
N=100, |ΔΦ|=2,0 mWb, Δt=0,050 s.
Risinājums
|ε|=4,0 V.
3. Lenca virziens
Ārējā plūsma lapas dziļumā palielinās.
Risinājums
Inducētā strāva rada lauku ārā no lapas.