Для установления взаимосвязи между полярностью катушки и на­правлением отклонения стрелки мо­жет быть проведен предварительный эксперимент. Он описан в предыдущей статье.

Закон Ленца

Закон Ленца описывает проведенные наблюдения. Он утверждает, что индуцированная электродвижущая си­ла направлена так, чтобы препятство­вать действию, которое ее образует.

Правило правой руки Флеминга

При проведении предварительного эксперимента, аналогичного исследо­ванию 30.3, можно показать, что на­правление индуцированной э.д.с. в проводнике, показанном на рисунке 30.1, связано с движением. Вы об­наружите, что оно подчиняется пра­вилу правой руки Флеминга, которое устанавливает, что если большой, ука­зательный и средний пальцы правой руки держать взаимно перпендикуляр­но, тогда если большой палец показы­вает направление движения, а указа­тельный — направление магнитного поля, то средний палец показывает направление индуцированной электро­движущей силы.

Здесь вновь следует подчеркнуть важность того, чтобы пальцы были направлены взаимно перпендикуляр­но. Электродвижущая сила не инду­цируется, если проводник движетсяпараллельно магнитному полю, э.д.с. индуцируется лишь тогда, когда при­сутствует составляющая движения, направленная перпендикулярно маг­нитному полю. Очевидно, что величина индуцированной электродвижущей си­лы является наибольшей, когда дви­жение перпендикулярно магнитному полю.

Закон Фарадея

Третьим законом, касающимся воз­никновения электродвижущей силы индукции, является закон Фарадея. Он устанавливает, что величина ин­дуцированной электродвижущей силы пропорциональна скорости изменения магнитного потокосцепления.

Одна магнитная силовая линия, проходя­щая через один виток провода, создает одно магнитное потокосцепление. Две линии, проходящие через один виток, создают два потокосцепления. Это эк­вивалентно одной магнитной силовой линии, проходящей через катушку с двумя витками.

Таким образом, магнитное потоко­сцепление — это число магнитных си­ловых линий, умноженное на число витков в катушке, или магнитный по­ток X число витков в катушке.

Примечание.

Магнитный поток — это напряженность поля (число маг­нитных силовых линий на единицу площади) X площадь поперечного се­чения катушки.

Закон относится к «скорости из­менения магнитного потокосцепле­ния», подразумевая, что время, за ко­торое происходит данное изменение в магнитном поле, очень важно. На­пример, если t необходимо для умень­шения магнитного поля в данной ка­тушке до нуля, то образованная электродвижущая сила будет состав­лять лишь половину той э.д.с., которая образуется, если магнитное поле уменьшается до нуля за 1/2 t. Также если две катушки имеют одинаковую напряженность магнитного поля, но одна из них имеет вдвое больше вит­ков, чем другая, то индуцированная электродвижущая сила в этой катуш­ке будет вдвое больше, чем в другой (пока время, необходимое для умень­шения магнитного поля до нуля в каж­дой катушке, одинаково).

индуцированная э.д.с. = — изменение числа потокосцеплений / время

Знак «—» указывает на направление индуцированной э.д.с. Оно будет та­ковым, что будет препятствовать об­разующему ее изменению.