Закон электромагнитной индукции
Закон электромагнитной индукции утверждает: ЭДС индукции в контуре тем больше, чем быстрее изменяется магнитный поток через этот контур. При неизменном потоке индукционная ЭДС не возникает.
Здесь \(\mathcal{E}_{\text{инд}}\) — ЭДС индукции, \(\Delta\Phi\) — изменение магнитного потока, а \(\Delta t\) — промежуток времени, за который это изменение произошло. Знак «минус» показывает направление возникающей ЭДС: она противодействует изменению магнитного потока. Если нужна только величина ЭДС, используют модуль: \(|\mathcal{E}_{\text{инд}}|=\frac{|\Delta\Phi|}{\Delta t}\).
Магнитный поток может изменяться из-за изменения магнитной индукции, площади контура или угла между магнитным полем и нормалью к контуру. Поэтому неподвижный контур также может иметь ЭДС индукции, если меняется магнитное поле. Для катушки с \(N\) одинаковыми витками при одинаковом изменении потока в каждом витке: \(\mathcal{E}_{\text{инд}}=-N\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}\).
Поток через контур изменился на \(0{,}06\ \text{Вб}\) за \(0{,}02\ \text{с}\). Модуль ЭДС равен \(|\mathcal{E}_{\text{инд}}|=0{,}06/0{,}02=3\ \text{В}\). Если такое же изменение произойдёт за \(0{,}01\ \text{с}\), ЭДС будет уже \(6\ \text{В}\).
Закон связывает ЭДС не с самим магнитным потоком, а с быстротой его изменения. Большой, но постоянный поток не создаёт индукционной ЭДС; небольшой поток, быстро изменяющийся во времени, может создать значительную ЭДС.
Как изменится модуль ЭДС, если то же изменение магнитного потока произойдёт в 3 раза быстрее?
Главное
- Модуль ЭДС индукции равен \(|\Delta\Phi|/\Delta t\).
- Чем быстрее изменяется магнитный поток, тем больше ЭДС.
- Знак «минус» в законе отражает противодействие изменению потока; это связано с правилом Ленца.