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

BIndukciju rada plūsmas izmaiņa, nevis tikai magnētiskā lauka klātbūtne.
Indukciju rada plūsmas izmaiņa, nevis tikai magnētiskā lauka klātbūtne.

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.