Metoda określania indukowanej siły elektromotorycznej spowodowanej zmianą strumienia magnetycznego w obwodzie zazwyczaj opiera się na prawie Faradaya indukcji elektromagnetycznej. Prawo Faradaya indukcji elektromagnetycznej opisuje indukowaną siłę elektromotoryczną (EMF) wynikającą ze zmian strumienia magnetycznego, jak następuje:
Znaczenie symboli jest następujące:
E oznacza indukowaną siłę elektromotoryczną (wolty, V).
N to liczba zwitków cewki.
ΔΦB to zmiana strumienia magnetycznego przechodzącego przez cewkę (jednostka: weber, Wb).
Δt to czas (w sekundach, s) potrzebny do zmiany strumienia magnetycznego.
Kroki zastosowania prawa Faradaya indukcji elektromagnetycznej
Określenie strumienia magnetycznego: Pierwszym krokiem jest określenie strumienia magnetycznego przechodzącego przez cewkę. Strumień magnetyczny ΦB można obliczyć za pomocą następującego wzoru:
Tutaj B to indukcja magnetyczna (jednostka: tesla, T), A to skuteczna powierzchnia prostopadła do kierunku pola magnetycznego (jednostka: metry kwadratowe, m²), a θ to kąt między kierunkiem pola magnetycznego a normalną do płaszczyzny cewki.
Obliczenie zmiany strumienia magnetycznego: Jeśli strumień magnetyczny zmienia się w czasie, należy obliczyć zmianę strumienia magnetycznego w ciągu pewnego czasu ΔΦB= ΦB, końcowy−ΦB, początkowy
Określenie przedziału czasowego: Określenie przedziału czasowego Δt potrzebnego do zmiany strumienia magnetycznego.
Zastosowanie prawa Faradaya: Na końcu zmiana strumienia magnetycznego jest dzielona przez przedział czasowy i mnożona przez liczbę zwitków cewki N, co daje indukowaną siłę elektromotoryczną.
Ocena kierunku: Zgodnie z prawem Lenza, kierunek indukowanej siły elektromotorycznej zawsze powoduje, że prąd wytworzony przez nią tworzy pole magnetyczne, które hamuje zmianę oryginalnego pola magnetycznego. Innymi słowy, kierunek indukowanej siły elektromotorycznej zawsze próbuje przeciwstawić się zmianie strumienia magnetycznego, która go powoduje.
