Legea inducției a lui Faraday
Când câmpul magnetic care trece printr-o buclă de fir se schimbă, el creează o tensiune în acea buclă — chiar fără nicio baterie atașată. Schimbă câmpul mai repede și primești o tensiune mai mare; exact așa transformă generatoarele mișcarea în electricitate.
Formula
ε = −ΔΦ / Δt
- ε — EMF indus (V): tensiunea creată în buclă
- Φ — fluxul magnetic (Wb): cantitatea de câmp magnetic care trece prin buclă
- t — timpul (s): cât durează schimbarea de flux
Exemplu rezolvat
Fluxul magnetic printr-o buclă scade cu 6 weberi în 3 secunde. Ce tensiune induce asta?
- ΔΦ = 6 Wb
- Δt = 3 s
- ε = −ΔΦ / Δt
- ε = −(6 Wb) / (3 s)
ε = −2 V
Testează-te
Fluxul se schimbă în continuare cu 6 weberi, dar acum se întâmplă în doar 2 secunde în loc de 3. Care este mărimea tensiunii induse acum?
- 2 V
- Răspuns corect: 3 V
- 12 V
Corect! O schimbare mai rapidă înseamnă mai multă tensiune: 6 Wb ÷ 2 s = 3 V.
După legea lui Lenz, curentul indus de un flux variabil își va crea propriul câmp magnetic care…
- Răspuns corect: se opune schimbării de flux
- coincide cu schimbarea de flux
- nu are niciun efect asupra fluxului
Exact — curentul indus luptă mereu înapoi împotriva schimbării care l-a creat, de aceea formula are un semn minus.
Unde vezi asta
Fiecare centrală electrică de pe Pământ este această lege la scară industrială: magneți rotitori mătură un flux schimbător prin bobine, iar rezultatul este tensiunea care ajunge la priza ta din perete. O dinamă de bicicletă este ediția de buzunar — pedalatul tău rotește un magnet, iar farul strălucește fără nicio baterie în circuit.
Greșeli frecvente
Punctul esențial este schimbarea: un câmp magnetic uriaș, perfect constant printr-o buclă nu induce nimic — doar un flux care se schimbă produce o tensiune, ε = −ΔΦ / Δt. Apoi este o rată, nu o cantitate: aceeași schimbare de 6 Wb făcută în 2 s în loc de 3 s ridică tensiunea de la 2 V la 3 V. Iar semnul minus este legea lui Lenz — curentul indus se opune mereu schimbării care l-a creat, refuzând un prânz gratuit.
Cum se leagă
Aceasta completează perechea începută de forța Lorentz: câmpurile împing sarcinile, iar acum câmpurile care se schimbă creează tensiunile care pun sarcinile în mișcare — fără nicio baterie necesară. Împingerea opusă a lui Lenz este conservarea energiei care vorbește, iar rezonanța de curent alternativ, următoarea, este ce se întâmplă când această tensiune indusă întâlnește un condensator într-un circuit acționat înainte și înapoi.