Hlavní strana » ELEKTŘINA A MAGNETISMUS » NESTACIONÁRNÍ MAGNETICKÉ POLE » Faradayův zákon elektromagnetické indukce » ***Odvození Faradayova zákona elektromagnetické indukce

***Odvození Faradayova zákona elektromagnetické indukce

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. 126). 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. 126

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.