Tartalom Elõzõ Kõvetkezõ Tárgymutató

A nyugalmi indukció jelensége

Többmenetû tekercset készítünk valamilyen vezetõ anyagú drótból s a tekercs két kivezetésére egy feszültségmérõt kapcsolunk. Ha egy permanens mágnesrudat közelítünk, távolítunk a tekercshez, akkor a mérõeszközünk feszültséget jelez. Ugyanezt tapasztaljuk akkor is, ha ezen tekercs közelébe helyezett másik tekercs áramát változtatjuk.

Fontos az a felismerés, hogy feszültség indukciót csak a (tekercs számára) idõben változó mágneses mezõ esetén tapasztalunk. Mivel az a tekercs, amelyben az indukált feszültség megjelenik, az áll és a mégneses mezõ változik idõben, a jelenséget nyugalmi indukciónak nevezzük. E jelenséggel kapcsolatos tapasztalatokat a következõ összefüggések fogják össze:

A B mágneses inukció A felületre vett $\Phi$ fluxusa alatt a következõ felületi integrált értjük: $\Phi =\int _{A}\vec{B}\, d\vec{A}$

A vezetõ hurok végpontjai között indukált (kör-)feszültség: $U_{i}=\oint _{L}\vec{E}d\vec{s}$ a fluxus idõszerinti deriváltjával egyenlõ:      $U_{i}=-d\Phi /dt$

Lentz törvénye nem más, mint a fenti összefüggésben szereplõ negatív elõjelhez fûzött ideológiai körítés. Eszerint az indukált feszültség polaritása olyan, hogy az õt (mármint az indukált feszültséget) létrehozó változást ( ez a fluxusváltozás ) csökkenteni igyekszik. (lásd még az önindukciónál ) A nyugalmi indukció jelenségre vonatkozó törvény differenciális és integrális formái a következõk:

$$rot\, \vec{E}=-\frac{\partial \vec{B}}{\partial \, t}\, \, \, \, ...... \, \, \, \, \, \oint _{L}\vec{E}d\vec{s}=-\frac{d}{dt}\int _{A}\vec{B}d\vec{A}$$

Ezek az egyenletek, az elektromágneses mezõk axiómáit csokorba foglaló Maxwell egyenletek egy darabkája.

A kölcsönös- és ön- indukció

Ha egy tekercs ( mágneses ), fluxusa bármi okból megváltozik, akkor a tekercsben feszültség indukálódik. Ha két tekercs egyikében I1 áram folyik, és ezen áram mágneses mezõje a másik tekercsben mágneses fluxust hoz létre, akkor az I1 áram idõbeli változása a másik tekercsben - a mágneses mezõ fluxusának változtatásán keresztül- feszültséget indukál. Ezt a jelenséget a kölcsönös indukció jelenségének nevezzük. Azt, hogy az 1-es tekercs árama milyen fluxust hoz létre a 2-es jelû tekercsben, az M21 un. kölcsönös indukciós együttható adja meg. Ez persze az indukált feszültséget is meghatározza, a fluxus idõderiváltján kereszül.

$$\Phi _{2}=M_{21}I_{1}\, \, \, \, \, \Rightarrow \, \, \, \, U_{2}=-M_{21}\, \frac{dI_{1}}{dt}$$

A fent elmondottak alapján akár egyoldalú indukciónak nevezhetnénk a jelenséget, kölcsönös indukció azért lesz belõle, mert a két tekercs szerepe fölcserélhetõ. Sõt itt megjelenik egy, a fizika több területén is szerepet játszó elv az un. reciprocitás elve. ( viszonosság, kölcsönösség, fölcserélhetõség elve ). Ez itt azt jelenti, hogy az 1-es tekercs árama ugyanolyan fluxust hoz létre a 2-es tekercsben, mint amilyen fluxust hoz létre az 1-es tekercsben, a 2-es tekercsben folyó ugyanakkora áram. Ezt töményebben is megfogalmazhatjuk: M12=M21.

Tartalom Elõzõ Kõvetkezõ Tárgymutató