Метод определения индуцируемого электродвижущей силы, вызванной изменением магнитного потока в цепи, обычно следует закону электромагнитной индукции Фарадея. Закон электромагнитной индукции Фарадея описывает индуцируемую электродвижущую силу (ЭДС) из-за изменений магнитного потока следующим образом:
Значение символов следующее:
E обозначает индуцируемую электродвижущую силу (вольты, В).
N — количество витков катушки.
ΔΦB — изменение магнитного потока через катушку (единица: вебер, Вб).
Δt — время (в секундах, с), необходимое для изменения магнитного потока.
Этапы применения закона электромагнитной индукции Фарадея
Определение магнитного потока: Сначала необходимо определить магнитный поток через катушку. Магнитный поток ΦB можно вычислить по следующей формуле:
Здесь B — индукция магнитного поля (единица: тесла, Т), A — эффективная площадь, перпендикулярная направлению магнитного поля (единица: квадратные метры, м²), а θ — угол между направлением магнитного поля и нормалью к плоскости катушки.
Вычисление изменения магнитного потока: Если магнитный поток изменяется со временем, необходимо вычислить изменение магнитного потока за определенный период времени ΔΦB= ΦB, конечное−ΦB, начальное
Определение временного интервала: Определите временной интервал Δt, необходимый для изменения магнитного потока.
Применение закона Фарадея: Наконец, изменение магнитного потока делится на временной интервал и умножается на количество витков катушки N, получается индуцируемая электродвижущая сила.
Определение направления: Согласно закону Ленца, направление индуцируемой электродвижущей силы всегда вызывает ток, который создает магнитное поле, препятствующее изменению исходного магнитного поля. То есть, направление индуцируемой электродвижущей силы всегда пытается противодействовать изменению магнитного потока, вызывающему его.