Что такое закон Фарадея?
Закон электромагнитной индукции Фарадея гласит, что изменение магнитного потока сквозь катушку порождает в ней электродвижущую силу (ЭДС). Величина этой ЭДС тем больше, чем больше витков провода в катушке и чем быстрее меняется поток. Данный калькулятор сразу определяет наведённую ЭДС по числу витков катушки, изменению магнитного потока и времени, за которое это изменение произошло.
Как пользоваться калькулятором
Введите число витков (\(N\)) в катушке, изменение магнитного потока \(\Delta\Phi\) в веберах (Вб) и промежуток времени \(\Delta t\) в секундах. Калькулятор выдаст наведённую ЭДС в вольтах. Знак «минус» (правило Ленца) показывает, что индукционная ЭДС противодействует изменению потока, а строка с модулем отображает абсолютное значение.
Разбор формулы
Уравнение выглядит так: $$\varepsilon = -\,\text{N} \cdot \frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$$, где \(N\) — число витков, \(\Delta\Phi\) — изменение магнитного потока в веберах, а \(\Delta t\) — прошедшее время в секундах. Магнитный поток \(\Phi\) равен произведению магнитной индукции \(B\) на площадь \(A\), которую он пронизывает (\(\Phi = B \cdot A\)). Чем быстрее меняется поток и чем больше витков в катушке, тем выше наведённое напряжение.
Пример расчёта
В катушке со 100 витками магнитный поток изменяется на 0,05 Вб за 0,1 секунды. $$\varepsilon = -100 \times \frac{0{,}05}{0{,}1} = -50 \ \text{В}$$ Модуль наведённой ЭДС составляет 50 вольт.
Частые вопросы
Почему ЭДС отрицательная? Знак «минус» отражает правило Ленца: индукционный ток течёт в таком направлении, чтобы противодействовать тому изменению магнитного потока, которое его вызвало.
Что такое вебер? Вебер (Вб) — это единица измерения магнитного потока в системе СИ, равная одному вольт-секунде. Один вебер на квадратный метр соответствует одной тесле.
Как увеличить наведённую ЭДС? Увеличьте число витков, повысьте скорость изменения потока (более сильное поле или более быстрое движение) либо сократите время, за которое происходит изменение.
