9.5 Induktiovirta
9.5.1. Lämpövaikutus induktiovirta
EMF:n esiintyminen johtaa esiintymiseen johtavassa piirissä induktiovirta, jonka vahvuus määräytyy kaavan mukaan
minä i = | ℰ i | R,
missä ℰ i on piirissä esiintyvä induktio-emf; R on silmukan vastus.
Kun induktiovirta virtaa piirissä, vapautuu lämpöä, jonka määrä määräytyy jollakin lausekkeista:
Q i = I i 2 R t , Q i = ℰ i 2 t R , Q i = I i | ℰ i | t ,
missä I i - induktiovirran voimakkuus piirissä; R on silmukan vastus; t - aika; ℰ i - piirissä esiintyvän induktion EMF.
Induktiovirran teho lasketaan jollakin kaavoista:
P i = I i 2 R , P i = ℰ i 2 R , P i = I i | ℰ i | ,
missä I i - induktiovirran voimakkuus piirissä; R on silmukan vastus; ℰ i - piirissä esiintyvän induktion EMF.
Kun induktiivinen virta kulkee johtavassa piirissä, varaus siirtyy johtimen poikkipinta-alan läpi, jonka arvo lasketaan kaavalla
q i = I i ∆t ,
missä I i - induktiovirran voimakkuus piirissä; Δt on aika, jonka aikana induktiivinen virta kulkee piirin läpi.
Esimerkki 21. Lankarengas, jonka ominaisvastus on 50,0 ⋅ 10 −10 ohm ⋅ m, asetetaan tasaiseen magneettikenttään, jonka induktio on 250 mT. Langan pituus on 1,57 m ja sen poikkipinta-ala on 0,100 mm 2 . Mikä on suurin varaus, joka kulkee renkaan läpi, kun kenttä on sammutettu?
Ratkaisu . Induktio-EMF:n esiintyminen renkaassa johtuu renkaan tason läpäisevän induktiovektorin vuon muutoksesta, kun magneettikenttä on kytketty pois päältä.
Magneettikentän induktiovirta rengasalueen läpi määritetään seuraavilla kaavoilla:
- ennen kuin sammutat magneettikentän
Ф 1 = B 1 S cos α,
jossa B 1 on magneettikentän induktiomoduulin alkuarvo, B 1 = 250 mT; S on renkaan pinta-ala; α on magneettisen induktiovektorin suuntien ja renkaan tasoon nähden kohtisuoran normaalin vektorin välinen kulma;
- magneettikentän sammuttamisen jälkeen
Ф 2 = B 2 S cos α = 0,
missä B 2 on induktiomoduulin arvo magneettikentän sammuttamisen jälkeen, B 2 = 0.
∆Ф = Ф 2 − Ф 1 = −Ф 1,
tai, kun otetaan huomioon yksiselitteinen muoto Ф 1 ,
∆Ф = −B 1 S cos α.
Induktion EMF:n keskiarvo, joka tapahtuu renkaassa, kun kenttä sammutetaan,
| ℰ i | = | Δ Ф Δ t | = | − B 1 S cos α Δ t | = B 1 S | cosα | Δt,
missä ∆t on aika, jonka aikana kenttä on sammutettu.
Induktio-EMF:n läsnäolo johtaa induktiivisen virran esiintymiseen; induktiovirran voimakkuus määräytyy Ohmin lain mukaan:
minä i = | ℰ i | R = B1S | cosα | R ∆ t ,
missä R on renkaan vastus.
Kun induktiivinen virta kulkee renkaan läpi, induktiivinen varaus siirtyy
q i = I i Δ t = B 1 S | cosα | R.
Varauksen maksimiarvo vastaa kosinifunktion maksimiarvoa (cos α = 1):
q i max \u003d I i Δ t \u003d B 1 S R .
Tuloksena oleva kaava määrittää renkaan läpi kulkevan varauksen enimmäisarvon, kun kenttä sammutetaan.
Varauksen laskemiseksi on kuitenkin hankittava lausekkeet, joiden avulla voit löytää renkaan alueen ja sen vastuksen.
Renkaan pinta-ala on ympyrän pinta-ala, jonka säde on r, jonka ympärysmitta määräytyy ympäryskaavalla ja on sama kuin langan pituus, josta rengas on tehty:
l = 2πr,
missä l on langan pituus, l = 1,57 m.
Tästä seuraa, että renkaan säde määräytyy suhteen perusteella
r \u003d l 2 π,
ja sen alue on
S \u003d π r 2 \u003d π l 2 4 π 2 \u003d l 2 4 π.
Rengasvastus saadaan kaavasta
R = ρ l S 0,
missä ρ on lankamateriaalin ominaisvastus, ρ = 50,0 × 10 −10 Ohm ⋅ m; S 0 - langan poikkileikkausala, S 0 = = 0,100 mm 2.
Korvataan renkaan pinta-ala ja sen vastus saadut lausekkeet kaavaan, joka määrittää halutun varauksen:
q i max = B 1 l 2 S 0 4 π ρ l = B 1 l S 0 4 π ρ .
Lasketaan:
q i max = 250 ⋅ 10 − 3 ⋅ 1,57 ⋅ 0,100 ⋅ 10 − 6 4 ⋅ 3,14 ⋅ 50,0 ⋅ 10 − 10 = 0,625 C = 625 mC.
Kun kenttä on sammutettu, 625 mC:n varaus kulkee renkaan läpi.
Esimerkki 22. Piiri, jonka pinta-ala on 2,0 m 2 ja resistanssi 15 mΩ, on tasaisessa magneettikentässä, jonka induktio kasvaa 0,30 mT sekunnissa. Etsi piirissä olevan induktiovirran suurin mahdollinen teho.
Ratkaisu . Induktio-EMF:n esiintyminen piirissä johtuu muutoksesta induktiovektorin vuossa, joka tunkeutuu piirin tasoon, ja magneettikentän induktio muuttuu ajan myötä.
Magneettikentän induktiovektorin vuon muutos määräytyy eron perusteella
∆Ф = ∆BS cos α,
missä ∆B on muutos magneettikentän induktiomoduulissa valitulla aikavälillä; S - ääriviivan rajoittama alue, S = 2,0 m 2; α on magneettisen induktiovektorin suuntien ja normaalivektorin (pystysuorassa) ääriviivatasoon nähden välinen kulma.
Piirissä tapahtuvan induktion EMF:n keskiarvo, kun magneettikentän induktio muuttuu:
| ℰ i | = | Δ Ф Δ t | = | Δ B S cos α Δ t | = ∆BS | cosα | Δt,
missä ∆B /∆t on magneettikentän induktiovektorin moduulin muutosnopeus ajan kuluessa, ∆B /∆t = 0,30 mT/s.
Induktion EMF:n esiintyminen johtaa induktiivisen virran esiintymiseen; induktiovirran voimakkuus määräytyy Ohmin lain mukaan:
minä i = | ℰ i | R = ∆BS | cosα | R∆t,
missä R on silmukan vastus.
Induktiovirran teho
P i = I i 2 R = (Δ B Δ t) 2 S 2 R cos 2 α R 2 = ( Δ B Δ t) 2 S 2 cos 2 α R .
Induktiovirran tehon maksimiarvo vastaa kosinifunktion maksimiarvoa (cos α = 1):
P i max \u003d (Δ B Δ t) 2 S 2 R.
Lasketaan:
P i max \u003d (0,30 ⋅ 10 - 3) 2 (2,0) 2 15 ⋅ 10 - 3 \u003d 24 ⋅ 10 - 6 W \u003d 24 μW.
Tämän piirin induktiovirran maksimiteho on 24 μW.
Sähkö- ja magneettikenttien välinen suhde on havaittu jo pitkään. Englantilainen fyysikko Faraday löysi tämän yhteyden 1800-luvulla ja antoi sille nimen. Se ilmenee sillä hetkellä, kun magneettivuo tunkeutuu suljetun piirin pintaan. Kun magneettivuon muutos tapahtuu tietyn ajan, tähän piiriin ilmestyy sähkövirta.
Sähkömagneettisen induktion ja magneettivuon suhde
Magneettivuon olemus esitetään hyvin tunnetulla kaavalla: Ф = BS cos α. Siinä F on magneettivuo, S on ääriviivan pinta (alue), B on magneettisen induktion vektori. Kulma α muodostuu magneettisen induktiovektorin suunnasta ja ääriviivapinnan normaalista. Tästä seuraa, että magneettivuo saavuttaa maksimikynnyksen, kun cos α = 1, ja vähimmäiskynnyksen, kun cos α = 0.
Toisessa variantissa vektori B on kohtisuorassa normaaliin nähden. Osoittautuu, että virtauslinjat eivät ylitä ääriviivaa, vaan vain liukuvat sen tasoa pitkin. Siksi ominaisuudet määrittävät vektorin B viivat, jotka leikkaavat ääriviivan pinnan. Laskennassa Weberiä käytetään mittayksikkönä: 1 wb \u003d 1v x 1s (voltti-sekunti). Toinen, pienempi mittayksikkö on maxwell (µs). Se on: 1 wb \u003d 108 μs, eli 1 μs \u003d 10-8 wb.
Faradayn tutkimukseen käytettiin kahta lankaspiraalia, jotka eristettiin toisistaan ja asetettiin puiselle kelalle. Toinen niistä oli kytketty energialähteeseen ja toinen galvanometriin, joka oli suunniteltu tallentamaan pieniä virtoja. Sillä hetkellä, kun alkuperäisen spiraalin piiri sulkeutui ja avautui, toisessa piirissä mittalaitteen nuoli poikkesi.
Tutkimuksen tekeminen induktioilmiöstä
Ensimmäisessä koesarjassa Michael Faraday asetti magnetoidun metallitangon käämiin, joka oli kytketty virtaan, ja veti sen sitten ulos (kuvat 1, 2).
1 
2 
Kun magneetti asetetaan mittauslaitteeseen kytkettyyn kelaan, piirissä alkaa virrata induktiivinen virta. Jos magneettitanko irrotetaan kelasta, induktiovirta näkyy edelleen, mutta sen suunta on jo käännetty. Tästä johtuen induktiovirran parametrit muuttuvat tangon suunnassa ja sen mukaan, millä navalla se on asetettu käämiin. Virran voimakkuuteen vaikuttaa magneetin liikenopeus.
Toisessa koesarjassa vahvistetaan ilmiö, jossa muuttuva virta yhdessä kelassa aiheuttaa induktiovirran toisessa kelassa (kuvat 3, 4, 5). Tämä tapahtuu piirin sulkemisen ja avaamisen hetkinä. Virran suunta riippuu siitä, sulkeutuuko vai avautuuko sähköpiiri. Lisäksi nämä toimet eivät ole muuta kuin tapoja muuttaa magneettivuo. Kun piiri suljetaan, se kasvaa, ja kun se avataan, se pienenee, tunkeutuen samalla ensimmäiseen kelaan.
3 
4 
5 
Kokeiden tuloksena havaittiin, että sähkövirran esiintyminen suljetun johtavan piirin sisällä on mahdollista vain silloin, kun ne asetetaan vaihtomagneettikenttään. Samaan aikaan virtaus voi muuttua ajassa millä tahansa tavalla.
Sähkömagneettisen induktion vaikutuksesta ilmaantuvaa sähkövirtaa kutsutaan induktioksi, vaikka se ei olekaan virtaa tavanomaisessa mielessä. Kun suljettu piiri on magneettikentässä, EMF luodaan tarkalla arvolla, ei eri resistanssista riippuvalla virralla.
Tätä ilmiötä kutsutaan induktion EMF:ksi, joka kuvataan kaavalla: Eind = - ∆F / ∆t. Sen arvo on sama kuin suljetun silmukan pinnan tunkeutuvan magneettivuon muutosnopeus, joka on otettu negatiivisella arvolla. Tässä lauseessa oleva miinus heijastaa Lenzin sääntöä.
Lenzin sääntö magneettivuolle
Tunnettu sääntö johdettiin useiden tutkimusten jälkeen 1800-luvun 30-luvulla. Se on muotoiltu seuraavasti:
Vaihtuvan magneettivuon vaikutuksesta suljetussa piirissä virittyneen induktiovirran suunta vaikuttaa sen luomaan magneettikenttään siten, että se puolestaan muodostaa esteen magneettivuolle, joka aiheuttaa induktiivisen virran ilmaantumisen. .
Kun magneettivuo kasvaa, eli siitä tulee Ф > 0 ja induktio-EMF pienenee ja muuttuu Eind< 0, в результате этого появляется электроток с такой направленностью, при которой под влиянием его магнитного поля происходит изменение потока в сторону уменьшения при его прохождении через плоскость замкнутого контура.
Jos virtaus pienenee, tapahtuu päinvastainen prosessi, kun F< 0 и Еинд >0, eli induktiovirran magneettikentän vaikutus, piirin läpi kulkeva magneettivuo kasvaa.
Lenzin säännön fysikaalinen tarkoitus on heijastaa energian säilymisen lakia, jolloin kun yksi määrä pienenee, toinen kasvaa, ja päinvastoin, kun yksi määrä kasvaa, toinen pienenee. Useat tekijät vaikuttavat myös induktioemf:iin. Kun voimakas ja heikko magneetti työnnetään vuorotellen kelaan, laite näyttää vastaavasti korkeamman arvon ensimmäisessä ja pienemmän arvon toisessa. Sama tapahtuu, kun magneetin nopeus muuttuu.
Alla oleva kuva näyttää, kuinka induktiovirran suunta määritetään Lenz-säännön avulla. Sininen väri vastaa induktiovirran ja kestomagneetin magneettikenttien voimalinjoja. Ne sijaitsevat pohjois-etelä-napojen suunnassa, jotka ovat läsnä jokaisessa magneetissa.
Muuttuva magneettivuo johtaa induktiivisen sähkövirran syntymiseen, jonka suunta aiheuttaa sen magneettikentästä vastustusta, mikä estää magneettivuon muutokset. Tässä suhteessa käämin magneettikentän voimalinjat on suunnattu kestomagneetin voimalinjoja vastakkaiseen suuntaan, koska sen liike tapahtuu tämän kelan suuntaan.
Virran suunnan määrittämiseksi sitä käytetään oikeanpuoleisella kierteellä. Se on ruuvattava sisään siten, että sen eteenpäinliikkeen suunta on sama kuin käämin induktiolinjojen suunta. Tässä tapauksessa induktiovirran ja kiinnityskahvan pyörimissuunnat ovat samat.
Kuvassa on esitetty induktiivisen virran suunta, joka syntyy oikosuljetussa lankakelassa, kun käämiä siirretään sen suhteen.
magneetti Merkitse mitkä seuraavista väitteistä ovat oikein ja mitkä väärin.
V. Magneetti ja kela vetäytyvät toisiinsa.
B. Kelan sisällä induktiovirran magneettikenttä on suunnattu ylöspäin.
B. Kelan sisällä magneetin kentän magneettisen induktion linjat on suunnattu ylöspäin.
D. Magneetti poistetaan kelasta.
2. Mitkä viitekehykset ovat inertiaalisia ja ei-inertiaalisia? Antaa esimerkkejä.
3. Mikä on kappaleiden ominaisuus, jota kutsutaan hitaudeksi? Mikä on inertian arvo?
4. Mikä on kappaleiden massojen ja niiden vuorovaikutuksen aikana vastaanottamien kiihtyvyysmoduulien välinen suhde?
5. Mitä vahvuus on ja miten sitä luonnehditaan?
6. Newtonin 2. lain lause? Mikä on sen matemaattinen merkintätapa?
7. Miten Newtonin 2. laki muotoillaan impulsiiviseen muotoon? Hänen matematiikkansa?
8. Mikä on 1 Newton?
9. Kuinka kappale liikkuu, jos siihen kohdistetaan voima, joka on suuruudeltaan ja suunnaltaan vakio? Mikä on siihen vaikuttavan voiman aiheuttaman kiihtyvyyden suunta?
10. Miten voimien resultantti määritetään?
11. Miten Newtonin 3. laki muotoillaan ja kirjoitetaan?
12. Miten vuorovaikutuksessa olevien kappaleiden kiihtyvyydet suunnataan?
13. Anna esimerkkejä Newtonin 3. lain ilmentymisestä.
14. Mitkä ovat kaikkien Newtonin lakien sovellettavuuden rajat?
15. Miksi voimme pitää Maata inertiavertailukehyksenä, jos se liikkuu keskikiihtyvyydellä?
16. Mitä muodonmuutos on, millaisia muodonmuutoksia tunnet?
17. Mitä voimaa kutsutaan kimmovoimaksi? Mikä on tämän voiman luonne?
18. Mitkä ovat kimmovoiman ominaisuudet?
19. Miten kimmovoima on suunnattu (tukireaktiovoima, kierteen kireysvoima?)
20. Miten Hooken laki muotoillaan ja kirjoitetaan? Mitkä ovat sen sovellettavuuden rajat? Piirrä Hooken lakia kuvaava kaavio.
21. Miten yleisen painovoiman laki muotoillaan ja kirjoitetaan ylös, milloin se on sovellettavissa?
22. Kuvaile kokeita gravitaatiovakion arvon määrittämiseksi?
23. Mikä on gravitaatiovakio, mikä on sen fysikaalinen merkitys?
24. Riippuuko gravitaatiovoiman toiminta liikeradan muodosta? Mikä on painovoiman tekemä työ suljetussa silmukassa?
25. Riippuuko kimmovoiman työ liikeradan muodosta?
26. Mitä tiedät painovoimasta?
27. Miten vapaan pudotuksen kiihtyvyys lasketaan maapallolla ja muilla planeetoilla?
28. Mikä on ensimmäinen kosminen nopeus? Miten se lasketaan?
29. Mitä kutsutaan vapaaksi pudotukseksi? Riippuuko vapaan pudotuksen kiihtyvyys kehon massasta?
30. Kuvaile Galileo Galilein kokemusta, joka osoittaa, että kaikki tyhjiössä olevat kappaleet putoavat samalla kiihtyvyydellä.
31. Mitä voimaa kutsutaan kitkavoimaksi? Kitkavoimatyypit?
32. Miten liuku- ja vierintäkitkavoima lasketaan?
33. Milloin staattinen kitkavoima syntyy? Mihin se vastaa?
34. Riippuuko liukukitkavoima kosketuspintojen pinta-alasta?
35. Mistä parametreista liukukitkavoima riippuu?
36. Mikä määrittää kappaleen liikkeen vastustusvoiman nesteissä ja kaasuissa?
37. Mitä kutsutaan ruumiinpainoksi? Mitä eroa on kappaleen painolla ja kehoon vaikuttavalla painovoimalla?
38. Missä tapauksessa kappaleen paino on numeerisesti yhtä suuri kuin painovoimamoduuli?
39. Mitä painottomuus on? Mikä on ylikuormitus?
40. Miten lasketaan kehon paino sen kiihdytetyn liikkeen aikana? Muuttuuko kehon paino, jos se liikkuu kiinteää vaakatasoa pitkin kiihtyvällä vauhdilla?
41. Miten kappaleen paino muuttuu, kun se liikkuu ympyrän kuperaa ja koveraa osaa pitkin?
42. Mikä on ongelmien ratkaisualgoritmi, kun kappale liikkuu useiden voimien vaikutuksesta?
43. Mitä voimaa kutsutaan Arkhimedes-voimaksi tai nostevoimaksi? Mistä parametreista tämä voima riippuu?
44. Millä kaavoilla Arkhimedesin voima voidaan laskea?
45. Missä olosuhteissa ruumis nesteessä kelluu, uppoaa, kelluu?
46. Miten kelluvan kappaleen nesteeseen upotussyvyys riippuu sen tiheydestä?
47. Miksi ilmapallot täytetään vedyllä, heliumilla tai kuumalla ilmalla?
48. Selitä Maan pyörimisen vaikutus akselinsa ympäri vapaan pudotuksen kiihtyvyyden arvoon.
49. Miten painovoiman arvo muuttuu, kun: a) kappale irtoaa maan pinnalta, B) kun kappale liikkuu pituuspiiriä pitkin yhdensuuntaisesti
virtapiiri?
3. Mikä on EMF:n fyysinen merkitys? Määrittele voltti.
4. Liitä volttimittari lyhyeksi ajaksi sähköenergian lähteeseen napaisuutta noudattaen. Vertaa hänen lukemiaan kokeen tuloksiin perustuvaan laskelmaan.
5. Mikä määrittää jännitteen virtalähteiden navoissa?
6. Määritä mittaustulosten perusteella ulkoisen piirin jännite (jos työ tehdään menetelmällä I), ulkoisen piirin resistanssi (jos työ tehdään menetelmällä II).
6 kysymystä sisäkkäislaskennassa
Auta minua kiitos!1. Missä olosuhteissa kitkavoimat ilmaantuvat?
2. Mikä määrittää staattisen kitkavoiman moduulin ja suunnan?
3. Missä rajoissa staattinen kitkavoima voi muuttua?
4. Mikä voima kiihtyy autoon tai veturiin?
5. Voiko liukukitkavoima lisätä kappaleen nopeutta?
6. Mikä on suurin ero nesteiden ja kaasujen vastusvoiman ja kahden kiinteän kappaleen välisen kitkavoiman välillä?
7. Anna esimerkkejä kaikenlaisten kitkavoimien hyödyllisistä ja haitallisista vaikutuksista
Kuten olemme jo havainneet, sähkövirta pystyy synnyttämään magneettikenttiä. Herää kysymys: voiko magneettikenttä aiheuttaa sähkövirran esiintymisen? Tämän ongelman ratkaisi englantilainen fyysikko Michael Faraday, joka löysi sähkömagneettisen induktion ilmiön vuonna 1831. Kierretty johdin sulkeutuu galvanometrillä (kuva 3.19). Jos kestomagneetti työnnetään kelaan, galvanometri näyttää virran olemassaolon koko ajan, kun magneetti liikkuu kelaan nähden. Kun magneetti vedetään ulos kelasta, galvanometri näyttää virran olemassaolon vastakkaiseen suuntaan. Virran suunnan muutos tapahtuu, kun magneetin sisäänvedettävä tai sisäänvedettävä napa muuttuu.
Samanlaisia tuloksia havaittiin korvattaessa kestomagneetti sähkömagneetilla (käämi virralla). Jos molemmat kelat ovat kiinteästi liikkumattomia, mutta virran arvoa muutetaan toisessa, niin toisessa kelassa tällä hetkellä havaitaan induktiovirta.
SÄHKÖMAGNEETTISEN INDUKTIOIDEN ILMIÖ muodostuu induktion sähkömotorisen voiman (emf) esiintymisestä johtavassa piirissä, jonka kautta magneettisen induktiovektorin vuo muuttuu. Jos piiri on suljettu, siinä syntyy induktiovirtaa.
Sähkömagneettisen induktion ilmiön löytäminen:
1) osoitti sähkö- ja magneettikentän välinen suhde;
2) ehdotti menetelmä sähkövirran tuottamiseksi käyttämällä magneettikenttää.
Induktiovirran pääominaisuudet:
1. Induktiovirta esiintyy aina, kun piiriin kytketyn magneettisen induktion vuossa tapahtuu muutos.
2. Induktiovirran voimakkuus ei riipu magneettisen induktion vuon muuttamismenetelmästä, vaan sen määrää vain sen muutosnopeus.
Faradayn kokeissa havaittiin, että induktiovoiman suuruus on verrannollinen johdinpiirin läpäisevän magneettivuon muutosnopeuteen (Faradayn sähkömagneettisen induktion laki)
Tai , (3.46)
missä (dF) on vuon muutos ajan kuluessa (dt). MAGNEETTINEN VIRTAUS tai MAGNEETTISEN INDUKTION VIRTAUS kutsutaan arvoksi, joka määritetään seuraavan suhteen perusteella: ( magneettivuo pinta-alan S läpi): Ф=ВScosα, (3.45), kulma a on tarkasteltavan pinnan normaalin ja magneettikentän induktiovektorin suunnan välinen kulma
magneettivuon yksikkö SI-järjestelmässä kutsutaan weber- [Wb \u003d Tl × m 2].
Merkki "-" kaavassa tarkoittaa, että emf. induktio aiheuttaa induktiovirran, jonka magneettikenttä vastustaa magneettivuon muutosta, ts. klo 0 e.m.f. induktio e AND<0 и наоборот.
emf induktio mitataan voltteina
Induktiovirran suunnan selvittämiseksi on olemassa Lenzin sääntö (sääntö perustettiin vuonna 1833): induktiovirralla on sellainen suunta, että sen luoma magneettikenttä pyrkii kompensoimaan tämän induktiovirran aiheuttaneen magneettivuon muutosta. .
Jos esimerkiksi työnnät magneetin pohjoisnapaa kelaan eli lisäät magneettivuoa sen kierrosten kautta, syntyy käämiin induktiovirtaa sellaiseen suuntaan, että käämin lähimpään päähän ilmestyy pohjoisnapa. magneetille (kuva 3.20). Joten induktiovirran magneettikenttä pyrkii neutraloimaan sen aiheuttaneen magneettivuon muutoksen.
Vaihteleva magneettikenttä ei ainoastaan synnytä induktiovirtaa suljetussa johtimessa, vaan myös kun suljettu johtime, jonka pituus on l, liikkuu vakiomagneettikentässä (B) nopeudella v, johtimeen syntyy emf:
a (B Ùv) (3,47)
Kuten jo tiedät, sähkömotorinen voima ketjussa on seurausta ulkoisista voimista. Kun johdin liikkuu magneettikentässä ulkoisten voimien rooli suorittaa Lorentzin voima(joka vaikuttaa magneettikentän puolelta liikkuvaan sähkövaraukseen). Tämän voiman vaikutuksesta tapahtuu varausten erottuminen ja potentiaaliero syntyy johtimen päissä. emf induktio johtimessa on työtä, joka siirtää yksikkövarauksia johtimessa.
Induktiovirran suunta voidaan määritellä oikean käden säännön mukaan:Vektori B tulee kämmenelle, siepattu peukalo osuu yhteen johtimen nopeuden suunnan kanssa ja 4 sormea osoittavat induktiovirran suunnan.
Siten vaihtuva magneettikenttä saa aikaan indusoidun sähkökentän ilmaantumisen. Se ei potentiaalisesti(toisin kuin sähköstaattinen), koska Työ yhden positiivisen varauksen siirtymällä yhtä suuri kuin emf. induktio, ei nolla.
Tällaisia kenttiä kutsutaan pyörre. Pyörteen voimalinjat sähkökenttä - lukittuu itseensä toisin kuin sähköstaattisen kentänvoimakkuuden viivat.
emf induktiota ei tapahdu vain viereisissä johtimissa, vaan myös itse johtimessa, kun johtimen läpi kulkevan virran magneettikenttä muuttuu. EMF esiintyminen. missä tahansa johtimessa, kun virran voimakkuus muuttuu siinä (siis johtimessa oleva magneettivuo), kutsutaan itseinduktioksi, ja tähän johtimeen indusoituva virta on itseinduktiovirta.
Suljetussa piirissä oleva virta muodostaa ympäröivään tilaan magneettikentän, jonka intensiteetti on verrannollinen virran I voimakkuuteen. Siksi piiriin tunkeutuva magneettivuo Ф on verrannollinen piirissä olevan virran voimakkuuteen.
Ф = L × I, (3,48).
L on suhteellisuuskerroin, jota kutsutaan itseinduktiokertoimeksi tai yksinkertaisesti induktanssiksi. Induktanssi riippuu piirin koosta ja muodosta sekä piiriä ympäröivän väliaineen magneettisesta läpäisevyydestä.
Tässä mielessä piirin induktanssi - analoginen yksittäisen johtimen sähköinen kapasitanssi, joka riippuu myös vain johtimen muodosta, sen mitoista ja väliaineen permittiivisyydestä.
Induktanssin yksikkö on henry (H): 1H - sellaisen piirin induktanssi, jonka itseinduktion magneettivuo 1A virralla on 1Wb (1Hn \u003d 1Wb / A \u003d 1V s / A).
Jos L = const, niin emf. itseinduktio voidaan esittää seuraavassa muodossa:
, tai 
, (3.49)
missä DI (dI) on virran muutos induktorin (tai piirin) L sisältävässä piirissä ajan Dt (dt) aikana. Merkki "-" tässä ilmaisussa tarkoittaa, että emf. itseinduktio estää virran muutoksen (eli jos virta suljetussa piirissä pienenee, itseinduktion emf johtaa samaan suuntaan ja päinvastoin).
Yksi sähkömagneettisen induktion ilmenemismuodoista on suljettujen induktiovirtojen esiintyminen jatkuvissa johtavissa väliaineissa: metallikappaleissa, elektrolyyttiliuoksessa, biologisissa elimissä jne. Tällaisia virtoja kutsutaan pyörrevirroiksi tai Foucault-virroiksi. Nämä virrat syntyvät, kun johtava kappale liikkuu magneettikentässä ja/tai kun kentän, johon kappaleet asetetaan, induktio muuttuu ajan myötä. Foucault-virtojen voimakkuus riippuu kappaleiden sähkövastuksesta sekä magneettikentän muutosnopeudesta.
Foucault-virrat noudattavat myös Lenzin sääntöä : niiden magneettikenttä on suunnattu vastustamaan pyörrevirtoja aiheuttavaa magneettivuon muutosta.
Siksi massiiviset johtimet hidastuvat magneettikentässä. Sähkökoneissa Foucault-virtojen vaikutuksen minimoimiseksi muuntajien sydämet ja sähkökoneiden magneettipiirit kootaan ohuista levyistä, jotka on eristetty toisistaan erityisellä lakalla tai vaa'alla.
Pyörrevirrat aiheuttavat johtimien voimakasta kuumenemista. Foucault-virtojen tuottama joulen lämpö, käytetty induktiometallurgisissa uuneissa metallien sulattamiseen Joule-Lenzin lain mukaan.
