5020058456

Zmienne pole magnetyczne

Strumień pola magnetycznego, jak widzieliśmy dotychczas, może zmieniać się w wyniku względnego ruchu magnesów i zwojów (pętli). Ale siłę elektromotoryczną SEM można indukować w nieruchomym zwoju, umieszczając ją w zmiennym w czasie polu magnetycznym. Staje się to oczywiste po uwzględnieniu że:

e —--— oraz, że O_b = B o S

dt    ^B

co daje:

Bo

dS

dt

Pierwszy składnik po prawej stronie opisuje SEM indukowaną w wyniku zmian pola magnetycznego w czasie, drugi - w wyniku zmian geometrii przewodnika. W ogólnym przypadku SEM może być indukowana równocześnie przez zmianę pola magnety cznego jak i przez zmianę geometrii.

Z mikroskopowego punktu widzenia (wnętrza przewodnika), ta SEM spowoduje ruch nośników ładunku, co jest równoważne istnieniu „indukowanego” pola elektrycznego E wewnątrz przewodnika (wszak siła poruszająca nośniki F = qE). Zatem prawo Faraday’a można wypowiedzieć tak:

zmienne w' czasie pole magnetyczne wytwarza pole elektryczne

Rozważmy kołowy przewodnik o promieniu r znajdujący się w jednorodnym polu magnetycznym o indukcji wzrastającej w czasie z szybkością dB/dt, stalą we wszystkich punktach poła. Jest to przypadek odpowiadający formule:

£ -

dB

dt

Pole takie można zrealizować przy pomocy elektromagnesu, odpowiednio zwiększając w czasie natężenie prądu płynącego przez jego uzwojenie.