Elektromagnētiskās indukcijas likums

Vikipēdijas raksts
Pārlēkt uz: navigācija, meklēt

Elektromagnētiskās indukcijas likums ir

\epsilon_i = - \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} \
kur
\epsilon_i \ ir indukcijas elektrodzinējspēks, kuru rada mainīga magnētiskā plūsma V)
\Delta \Phi \ ir magnētiskās plūsmas izmaiņa (Wb)
\Delta t \ ir laiks, kurā notiek magnētiskās plūsmas izmaiņa (s)

Likuma atklāšana[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

1831. gadā Maikls Faradejs atklāja šo likumu, kurš ir viens no svarīgākajiem elektromagnētisma likumiem. Elektromagnētiskās indukcijas likums M. Faradejs formulēja, izmantojot elektriskās intensitātes cirkulācijas jēdzienu.

Elektromagnētiskās indukcijas likuma iegūšana[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Pieņemot, ka telpā ir magnētiskais lauks, kura indukcija \vec{B} \ ir tāda, ka pastāv tās plūsma \Phi = \oint_S \vec{B} \mathrm{d}\vec{S} \ caur noslēgtu vadošu kontūru l \ , kura ierobežo virsmu S \ . Saskaņā ar Faradeja likumu, laikā mainoties (ar kontūru saķēdētai) magnētiskajai plūsmai, t.i., \frac{\mathrm{d} \Phi}{\mathrm{d}t} \ne 0 \ , kontūrā plūst indukcijas strāva. Tātad vadītājā ir radies elektriskais lauks \vec{E} \ , kurš pārvieto lādiņnesējus, veicot darbu.

Tā kā elektriskā lauka darbs ir elektriskā lauka cirkulācija \oint_l \vec{E} \mathrm{d} \vec{r} \ , tad elektromagnētiskās indukcijas likums ir

\oint_l \vec{E} \mathrm{d} \vec{r} = - \frac{\mathrm{d}\Phi}{\mathrm{d} t}\

Mīnusa zīme[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Vektorus \vec{B} \ un \vec{E} \ virzienus vienmēr saista labās vītnes skrūves likums. Tomēr, ja \frac{\mathrm{d}\Phi}{\mathrm{d}t} > 0 \ , tad mīnusa zīmes dēļ \vec{E} \ ir vērsts pretējā virzienā.

Inducētās strāvas magnētiskais lauks (sekundārais magnētiskais lauks) ir vērsts pretī sākotnējam laukam un kavē tā pieaugšanu (Lenca likums).

Ja \frac{\mathrm{d}\Phi}{\mathrm{d}t} < 0 \ , inducētā strāva cenšas zūdošo lauku uzturēt. Arī šeit darbojas Lenca likums.

Lenca likums[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Pamatraksts: Lenca likums

Lenca likums: inducētā strāva vienmēr darbojas pretī tām magnētiskā lauka izmaiņām, kuras šo strāvu ir inducējušas.

Indukcijas elektrodzinējspēks[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Indukcijas elektrodzinējspēks apzīmē ar \epsilon_i \ vai \oint_l \vec{E} \mathrm{d} \vec{r} \ . Un kā jau tika noskaidrots, elektrodzinējspēks ir

\oint_l \vec{E} \mathrm{d} \vec{r} = - \frac{\mathrm{d}\Phi}{\mathrm{d} t}\

Elektromagnētiskās indukcijas likuma vispārinājums[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Vadītāja kontūra magnētiskajā laukā var arī nebūt.

Laikā mainīgs magnētiskais lauks vienmēr ap indukcijas \vec{B} \ līnijām inducē elektrisko virpuļlauku \vec{E} \ , kura cirkulācija pa jebkuru (arī iedomātu) kontūru ir atšķirīga no nulles.

Virpuļlauks[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Virpuļlauks nav potenciāls. Tas, pārvietojot lādiņu pa noslēgtu kontūru l \ , veic no nulles atšķirīgu darbu.

Magnētiskās indukcijas plūsma[labot šo sadaļu | labot pirmkodu]

Magnētiskās indukcijas plūsma, kura šķeļ kontūra l \ aptverto virsmu S \ , var mainīties divējādi: