ЭДС при движении проводника в магнитном поле

ЭДС при движении проводника в магнитном поле.

Причина возникновения ЭДС - сила Лоренца.

При движении перемычки К на электроны действует сила Лоренца, совершающая работу. Электроны перемещаются от С к А. Перемычка – источник ЭДС. Следовательно

ЭДС при движении проводника в магнитном поле

Эта формула используется в любом проводнике, движущемся в магнитном поле, если  $\boldsymbol{\vec{B}\perp \vec{\upsilon }}$.

 

Если между векторами $\boldsymbol{\vec{\upsilon}}$ и $\boldsymbol{\vec{B}}$ есть угол, то используется формула

ЭДС при движении проводника в магнитном поле

ЭДС при движении проводника в магнитном поле

Так как

 

Другой способ вывода формулы эдс в движущемся проводнике.

Т.к. электроны начинают под действием силы Лоренца перемещаться к одному из концов проводника, то возникает электрическое поле. Оно будет возрастать до тех пор, пока электрическая сила не уравновесит силу Лоренца: $\boldsymbol{\vec{{F}_{\mathbf{э}}}=-\vec{{F}_{\mathbf{л}}}}$,   $\boldsymbol{qE=qvB\sin \alpha }$ 

Учитывая, что $\boldsymbol{E=\frac{U}{l}=\frac{\varepsilon}{l}}$,  получим: $\boldsymbol{\varepsilon}$ = $\boldsymbol{vBl\sin \alpha}$.

 

Явление существенно при движении проводников значительной длины или с большой скоростью, например, при полете самолета (в магнитном поле Земли).

 

Знак  можно определить по правилу правой руки. 

Правило правой руки для индукционного тока:

Если правую руку расположить так, чтобы линии магнитной индукции (В) входили в ладонь, а отогнутый большой палец показывал направление движения проводника, то четыре вытянутых пальца укажут направление индукционного тока в проводнике.

 Вихревое электрическое поле

Электроны в проводниках вторичной обмотки приводятся в движение электрическим полем (ЭП), которое порождается переменным магнитным полем (МП).

 Вихревое электрическое поле

Фундаментальное свойство поля.

 Изменяясь во времени, магнитное поле порождает электрическое  (Дж. Максвелл - английский физик).

ЭП, порождаемое переменным МП, не связано с зарядом; силовые линии нигде не начинаются и не кончаются, т. е. линии замкнутые. Такое поле — вихревое электрическое.

Фундаментальное свойство поля.

Токи Фуко

Индукционный ток в массивных проводниках называют токами Фуко.

Используют: плавка металлов в вакууме. Вредное действие: бесполезная потеря энергии в сердечниках трансформаторов и в генераторах.

 


Источник: www.eduspb.com