Методическое пособие для студентов заочного факультета Санкт-Петербург 2007

1.6. Закон электромагнитной индукции
Закон электромагнитной индукции устанавливает связь между индуктированием э.д.с. в электрических цепях и изменением магнитного потока, пронизывающего поверхности, ограниченные контурами цепей, или индуктированием э.д.с. в проводах при пересечении ими магнитных линий.
Этот закон был получен экспериментально М. Фарадеем в 1831 году. Результаты опытов Фарадея были математически обработаны Д.К. Максвеллом и опубликованы им в «Трактате об электричестве и магнетизме» (1873 г.). В результате существуют две формулировки закона электромагнитной индукции: по Фарадею и по Максвеллу.
Формулировка Фарадея
Р
(21)
ассмотрим случай движения проводника в равномерном неподвижном магнитном поле (рис. 11). Вектор индукции в магнитного поля параллелен плоскости рисунка, проводник расположен перпендикулярно к плоскости рисунка и движется со скоростью v, пересекая силовые линии неподвижного магнитного поля под углом α. В результате пересечения магнитных силовых линий в проводнике индуктируется э.д.с.

В соответствии с равенством (21) закон электромагнитной индукции по Фарадею формулируется следующим образом:
э.д.с. е, индуктированная в проводнике, движущемся в неподвижном поле, прямо пропорциональна индукции магнитного поля В, длине проводника l, скорости проводника v и синуса угла α между векторами индукции и скорости.
М ожно упрощенно так сформулировать этот закон: э.д.с. – это количество магнитных силовых линий, пересеченных проводником в единицу времени, считая, что точное вычисление самой э.д.с. проводится по формуле (21),
где е – э.д.с. в вольтах (В);
В – индукция магнитного поля в тесла (Тл);
l – длина проводника в метрах (м);
v – скорость в метрах в секунду (м/с).
Направление индуктированной э.д.с. е определяется по правилу правой руки.
На рисунке 12 проводник движется в неподвижном равномерном магнитном поле постоянных магнитов (электромагнитов), пересекая силовые линии под прямым углом (α = 90°). Согласно правилу правой руки необходимо: расположить ладонь правой руки перпендикулярно к линиям вектора магнитной индукции В так, чтобы линии входили в ладонь, а отставленный в сторону большой палец направить по движению проводника, тогда вытянутые пальцы будут показывать направление индуктированной э.д.с. е. Показанное на рисунке 11 направление э.д.с. (крестик) тоже соответствует этому правилу.