Знак ЭДС индукции
Знак ЭДС индукции показывает, в каком направлении вдоль выбранного обхода контура действует индуцированное электрическое поле. Его выбирают не отдельно от контура: сначала задают положительное направление обхода и связанное с ним направление нормали к поверхности.
Чтобы определить знак, выбирают направление обхода контура. По правилу правой руки ему соответствует направление нормали: если пальцы правой руки направлены по обходу, большой палец показывает положительную нормаль. Затем магнитный поток считают положительным, если он направлен по этой нормали, и отрицательным — если противоположно.
Минус в формуле означает правило Ленца: индуцированное действие препятствует изменению магнитного потока, а не обязательно самому магнитному полю. Если поток, положительный относительно выбранной нормали, увеличивается, то \(\mathcal{E}<0\): реальное направление ЭДС противоположно положительному обходу. Если этот поток уменьшается, то \(\mathcal{E}>0\).
Выбрали обход против часовой стрелки, поэтому нормаль направлена к наблюдателю. Магнитное поле направлено к наблюдателю и усиливается: положительный поток увеличивается, \(d\Phi/dt>0\). Следовательно, \(\mathcal{E}<0\), а индуцированная ЭДС направлена по часовой стрелке — противоположно выбранному положительному обходу.
Значение \(|\mathcal{E}|\) показывает только величину ЭДС. Оно не содержит информации о направлении тока. Знак появляется лишь после выбора направления обхода и нормали. Если изменить положительный обход на противоположный, знак ЭДС изменится, а её модуль останется тем же.
Положительный магнитный поток через контур уменьшается. Каков знак ЭДС относительно выбранного положительного обхода?
Главное
- Знак ЭДС задаётся относительно выбранного положительного обхода контура и соответствующей нормали.
- Используйте формулу \(\mathcal{E}=-d\Phi/dt\): рост положительного потока даёт отрицательную ЭДС, уменьшение — положительную.
- При смене направления обхода знак меняется, но физическое направление индуцированного тока и модуль ЭДС не меняются.