Formula legii inducției electromagnetice

Legea inducției electromagnetice produse de Michael Faraday, o formulare modernă a acestei legi cunoaștem interpretarea lui Maxwell.

Această lege de bază, care este utilizat în calcule, care sunt legate de inducție electromagnetică.

Formula acestei legi, după cum urmează:

unde - electromotoare (EMF) de inducție, care are loc într-un conductor, atunci când acesta este într-un câmp magnetic alternativ. În cazul în care corpul conductor este, de exemplu, circuit închis, curentul electric curge în acesta, care este numit curentul de inducție. - flux magnetic printr-o suprafață delimitată de acel contur. Ecuația (1) indică faptul că electromotoare indusă este egală în mărime și în semn opus rata de schimbare a fluxului magnetic printr-o suprafață.

Fluxul magnetic care penetrează bucla poate varia din diferite motive, cum ar fi calea de mișcare și schimbarea ei sușă a câmpului magnetic. derivat în formula completă drept de inducție acoperă întregul spectru de acțiune al acestor motive.

Trebuie remarcat faptul că de la sfârșitul vectorului normal de la circuitul de circuit de izolare ar trebui să meargă invers acelor de ceasornic.

Semnul minus în inducerea legii reflectă regula Lenz.

In forma (1), legea inducției electromagnetice este înregistrată în Sistemul Internațional de Unități (SI).

În cazul în care schimbarea fluxului magnetic este uniform, formula legii inducției electromagnetice poate fi scrisă ca:

Formula pentru legea inducției electromagnetice, dacă circuitul constă din înfășurări N conectate în serie, sunt înregistrate ca:

în cazul în care - legătura.

Rezultatele aplicării legii de bază a inducției electromagnetice

formula de inducție CEM pentru cazuri speciale

Emf indus în conductorul transmite având o lungime l, se deplasează într-un câmp magnetic care traversează calea magnetic dacă viteza sa () este perpendicular pe vectorul inducție magnetică () este egal cu:

Diferența de potențial (U), care apare la capetele lungimii conductorului l, se deplasează într-un câmp magnetic uniform, la o viteză v este egală cu:

unde - unghiul dintre vectorul viteză și direcția vectorului inducție magnetică.

Dacă circuitul plat se rotește cu o viteză, în care axa de rotație este în planul bobinei și formează un unghi de 900 cu direcția câmpului magnetic extern, tensiunea electromotoare indusă într-un circuit este egal să apară într-un câmp magnetic uniform:

unde S - zona, care restricționează bobina; - unghiul dintre vectorul instantaneu și normala la planul cadrului; - fluxul de bobina de auto-inducție.

Dacă un cadru rotativ la un câmp magnetic uniform, a se transforma N, atunci

în formula (6) bobine de inducție de auto-neglijate.

Să presupunem că conductorul este în repaus, însuși câmpul magnetic variază, atunci tensiunea electromotoare indusă cu timpul poate fi găsit ca:

Exemple de soluții de probleme pe tema „Legea inducției electromagnetice“

Este valoarea instantanee a emf indus () în cadru, care cuprinde pe rând? Cadrul se rotește uniform într-un câmp magnetic uniform cu inducerea T. Viteza de cadru este c -1. Dimensiunea cadrului este S = 0,015 m 2. Unghiul de rotație în cadru este considerată moment.

Valoarea instantanee a emf indus trebuie găsită folosind legea de bază a inducției electromagnetice sub formă de:

La rotirea cadrului în care fluxul magnetic care se impregnează variază ca:

în care - frecvența unghiulară a cadrului. Înlocuim (1.2) în expresia legii lui Faraday - Maxwell (1.1), obținem:

Care este diferența de potențial are loc la capetele tijei conductoare când se rotește într-un câmp magnetic de inducție uniform este egal cu B? frecvența de rotație a arborelui. Lungimea tijei. Avionul în care rotația este perpendiculară pe liniile de câmp, axa de rotație se extinde printr-unul dintre capetele tijei (Fig.1).

Diferența de potențial la capetele conductorului se produce datorită acțiunii asupra electronilor prin forța Lorentz. Ca bază pentru soluția de a folosi o consecință a legii lui Faraday - Maxwell pentru un conductor care se deplasează într-un câmp magnetic:

unde - unghiul dintre direcția vectorului de viteză, care se află în planul de mișcare a tijei și este tangent la punctele de traiectorie ale conductorului și direcția vectorului inducție magnetică.

Luați în considerare dimensiunile elementelor de tijă, care sunt rotite într-un câmp magnetic cu o viteză:

Apoi, diferența de potențial la capetele segmentului elementar al conductorului este:

Să luăm integrala expresiei (2.3), pe toată lungimea tijei: