Encyklopedie fyziky |
|
Postup, který se aplikuje při odvozování Faradayova zákona elektromagnetické indukce, se vyskytuje často i při řešení úloh.
Vyjdeme ze situace, kdy se v homogenním magnetickém poli o magnetické indukci pohybuje kolmo k indukčním čarám vodič délky l (obr. 140). Vodič se při pohybu dotýká dvou rovnoběžných vodičů spojených s citlivým voltmetrem. Při pohybu vodiče působí na elektrony ve vodiči magnetická síla o velikosti
(e je náboj elektronu a N je počet elektronů ve vodiči). Působením této síly se elektrony pohybují směrem k dolní části vodiče, kde tak vzniká záporný náboj. Horní část vodiče je nabita kladně, takže ve vodiči vzniká elektrické pole o intenzitě
.
Směr síly vyplývá z Flemingova pravidla levé ruky.
Indukované elektrické pole způsobí, že mezi konci vodiče (M a N) je indukované napětí , přičemž platí:
, což je možné přepsat ve tvaru:
, kde
je dráha, kterou vodič urazí za dobu
, a
je změna obsahu plochy opsané vodičem za tuto dobu.
![]() |
Obr. 140 |
Dále můžeme dále psát . V uvažovaném obvodu plní pohybující se vodič funkci zdroje napětí a voltmetr ukazuje hodnotu svorkového napětí. Pokud můžeme zanedbat proud procházející voltmetrem, má toto svorkové napětí U stejnou hodnotu jako indukované napětí
. Tak můžeme měřit indukované napětí, které má význam elektromotorického napětí. Obě napětí mají opačnou polaritu, což vyjadřuje znaménko mínus.
Znaménko mínus ve Faradayově zákonu elektromagnetické indukce lze zdůvodnit i Lenzovým zákonem.