Faradayův zákon elektromagnetické indukce

Faradaye inspiroval Oerstedův pokus svědčící o souvislosti elektřiny a magnetismu. Faraday se začal proto zabývat problémem „jak přeměnit magnetismus v elektřinu“. To se mu podařilo vyřešit až roku 1831 po mnoha pokusech s cívkami. Zjistil, že k indukci elektromotorického napětí dochází jen při časové změně magnetického indukčního toku. Zobecnění jeho experimentů vyústilo ve Faradayův zákon elektromagnetické indukce:

Změní-li se magnetický indukční tok ve vodiči za dobu o , vzniká ve vodiči indukované elektromotorické napětí, jehož střední hodnota je .

Na základě zákona elektromagnetické indukce snadno zdůvodníme časový průběh indukovaného napětí v otáčejícím se závitu. Magnetický indukční tok se mění nejpomaleji, dosahuje-li největších hodnot (viz obr. 145 a komentář k němu), a nejrychleji, je-li nulový. Proto se indukované napětí mění harmonicky, ale s funkcí sinus: , kde u je okamžitá hodnota indukovaného napětí a největší hodnota (amplituda) indukovaného napětí. Toto napětí se nazývá střídavé.

Sinusový průběh indukovaného napětí, které vzniká díky kosinovému průběhu změny magnetického indukčního toku, vyplývá z diferenciálního počtu. Místo vztahu lze totiž přesněji psát . Po dosazení a výpočtu dostáváme: .