Tartalom Elõzõ Kõvetkezõ

Mozgási indukció

A Lorentz erõ $\vec{F}/q=\vec{E}=[\vec{V}\times \vec{B}]$ átrendezésével egy elektromos mezõ térerõsségéhez hasonló mennyiséghez jutunk, amennyiben egységnyi pozitív töltésre ható erõt kapjuk. Látjuk azonban, hogy az eredeti definíció néhány motívuma jelentõsen sérülni látszik, hiszen ez a formula nem a tér pontjaihoz hozzárendelt mennyiségrõl, hanem egy sebességfüggõ erõrõl ad számot. A mozgó vonatkoztatási rendszerben elhelyezkedõ tárgyak azonban errõl semmit sem tudnak, egyszerûen egy az, elõbbi összfüggéssel megadott elektromos mezõt észlelnek, annak összes következményével együtt. Mindenki teszi a dolgát -as usual- a szigetelõk polarizálódnak, a vezetõkben töltésszétválás jön létre. E jelenséget mozgási indukciónak nevezzük. Nem csak az elektromos térerõt, de a feszültség fogalmát is átlopjuk ide, amennyiben egy L görbe végpontjai között észlelhetõ potenciálkülönbséget ( U feszültséget) a következõképpen számítjuk:

$$U=\int _{L}\vec{E}d\vec{s}=\int _{l}[\vec{V}\times \vec{B}]d\vec{s}$$

Ennek közismert népi változata az U = B l V, amely egy l hosszú B-re merõlegesen V sebességgel haladó görbében indukált feszültséget adja meg. Amit itt szemérmesen görbének nevezünk, az rendszerint egy vezetõ drótdarab, ebben az indukált elektromos mezõ, illetve feszültség hatására elektromos áram folyhat. Az eddigiekbõl egyébként nyílvánvaló, hogy a jelenség során feszültség (és nem áram) indukálódik.

A jelenség egy igen fontos alkalmazása a váltakozóáramú generátor. Ennek elemi modelljérõl leolvashatunk néhány alapvetõ összefüggést. Egy l*d méretû drótkeretet forgatunk Bo homogén mágneses indukciótérben $\omega$ szögsebességgel.

$$U=2\, V\, B_{o}\, l\, \sin (\alpha )$$

A mozgási indukció jelensége, azt mondta, hogy mágneses mezõben mozgó rendszerben elektromos mezõt észlelünk, a gerjesztési törvénybõl is kiolvasható egy fordított irányú kapcsolat. Mozdulatlan töltések elektrosztatikus mezõt keltenek. Ha azonban mi ebben a mezõben elhaladunk a töltések mellett, akkor ezek a töltések e mozgó vonatkoztatási rendszerben elektromos áramot képviselnek. A gerjesztési törvény szerint ekkor mágneses mezõ jelenik meg. Ez azt jelenti, hogy elektrosztatikus mezõben mozogva viszont mágneses mezõt is észlelünk, vagyis igazából nem beszélhetünk külön mágneses és külön elektromos mezõkrõl. A speciális relativitás elmélete fogja egy csokorba e mezõket.

Tartalom Elõzõ Kõvetkezõ