Формула ЭДС движения
ЭДС движения возникает, когда проводник перемещается в магнитном поле. Для прямого проводника длиной \(l\), движущегося со скоростью \(v\) перпендикулярно магнитному полю, её находят по формуле \(\mathcal{E}=Blv\).
Формула применяется в задачах о движущемся проводнике и является частным случаем ЭДС движения в более общем смысле. Обычно предполагается, что проводник прямой, его длина \(l\) перпендикулярна скорости \(v\), а магнитное поле однородно.
Если скорость образует с линиями магнитной индукции угол \(\alpha\), то учитывают только составляющую скорости, перпендикулярную полю: \(\mathcal{E}=Blv\sin\alpha\). При \(\alpha=90^\circ\) ЭДС максимальна и равна \(Blv\), а при движении вдоль линий поля ЭДС равна нулю. Направление разделения зарядов определяют по знаку ЭДС индукции и правилу Ленца.
Проводник длиной \(0{,}4\ \text{м}\) движется со скоростью \(5\ \text{м/с}\) перпендикулярно полю с индукцией \(0{,}2\ \text{Тл}\). Тогда \(\mathcal{E}=Blv=0{,}2\cdot0{,}4\cdot5=0{,}4\ \text{В}\). Между концами проводника возникает напряжение \(0{,}4\ \text{В}\).
ЭДС движения не равна автоматически силе тока. Ток возникает только в замкнутой цепи и зависит также от её сопротивления: \(I=\mathcal{E}/R\). Если цепь разомкнута, ЭДС между концами проводника есть, но ток не течёт.
Как изменится ЭДС, если скорость проводника увеличить в 2 раза, не меняя остальные условия?
Главное
- Для взаимно перпендикулярных \(B\), \(l\) и \(v\): \(\mathcal{E}=Blv\).
- При произвольном угле между \(v\) и \(B\): \(\mathcal{E}=Blv\sin\alpha\).
- ЭДС может существовать в разомкнутом проводнике, а ток появляется только в замкнутой цепи.