Движение рамки с током в однородном магнитном поле

Модель иллюстрирует явление электромагнитной индукции. Рассматривается поступательное и вращательное движение проводящего контура в магнитном поле.

Магнитным потоком Φ через площадь S контура называют величину Φ = BS ∙ cos α, где B – модуль вектора магнитной индукции, α – угол между вектором и нормалью к плоскости контура (рис. 1).

Рис. 1. 

Единица магнитного потока в системе СИ называется вебером (Вб). Магнитный поток, равный 1 Вб, создается магнитным полем с индукцией 1 Тл, пронизывающим по направлению нормали плоский контур площадью 1 м2: 1 Вб = 1 Тл ∙ 1 м2.

Потоком вектора напряженности через площадку ΔS называют величину Φ = ES cos α , где Е – модуль напряженности электрического поля, α – угол между вектором и нормалью к плоскости контура.

Фарадей экспериментально установил, что при изменении магнитного потока в проводящем контуре возникает ЭДС индукции инд, равная скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром, взятой со знаком минус:

Эта формула носит название закона Фарадея.

Опыт показывает, что индукционный ток, возбуждаемый в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, всегда направлен так, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызывающего индукционный ток. Это утверждение, сформулированное в 1833 г., называется правилом Ленца.

Модель может быть использована в режиме ручного переключения кадров и в режиме автоматической демонстрации (фильм).