S-a aratat ca de cate ori un circuit este strabatut de un flux magnetic variabil in timp in circuit se induce o
tem (indiferent de modul in care variaza fluxul magnetic), inseamna ca intre variatia fluxului magnetic si
tem exista o legatura. Pentru a stabili legatura intre
tem indusa si variatia fluxului magnetica se considera circuitul din figura ale carui
dimensiuni pot fi modificate.

Circuitul are doua parti, o parte fixata sub forma a doua bare conductoare pe care aluneca fara frecare o bara transversala AC de lungime l, mobila. Exista intotdeauna un circuit inchis, dar aria sa este variabila. Acest circuit este asezat intr-un camp magnetic omogen de inductie normal la planul conturului cu sensul de la ochiul observatorului spre desen. Daca se deplaseaza cu viteza v latura mobila de lungime l perpendicular pe liniile de camp sub actiunea unei forte exterioare F, atunci cu aceeasi viteza se deplaseaza si putatorii de sarcina liberi din conductor. Asupra fiecarui putator de sarcina liber (electron) aflat in miscare cu viteza v actioneaza forta Lorentz cu orientarea din figura, avand ca rezultat incarcarea negativa a capatului A si pozitiva a capatului C. Intre capetele conductorului apare o diferenta de potential care este tocmai
tem indusa e. Circuitul ACDA fiind inchis in el se stableste un curent de intensitate I care se gaseste intr-un camp magnetic. Ca urmare, aspra conductorului strabatut de curent actioneaza o forta electromagnetica F
1 cu orientarea din figura.
F
1 = B·I·l
Conductorul se misca cu viteza constanta, conform principiului actiunii si reactiunii forta elecromagnetica si forta exterioara sunt vectori opusi.
Lucrul mecanic efectuat de forta electromagnetica este
dL = F
1·dx·cos180
o = - F
1·dx
dL = - B·I·l·dx
dS = l·dx
dL = - I·B·dS
dL = - I·dΦ 1)
Lucrul mecanic efectuat de forta exterioara asupra circuitului prin intermediul campului magnetic
ii corespunde o energie electrica
egala cu lucrul mecanic efectuat.
dL = e·dQ = eI·dt 2)
Egalam relatia 1) cu relatia 2)
eI·dt = - I·dΦ
e = - dΦ/dt
Aceasta relatie reprezinta expresia legii inductiei electromagnetice sau legea lui Faraday care are urmatorul enunt:
Tensiunea electromotoare indusa intr-un circuit este egala cu viteza de variatie a fluxului magnetic (dΦ/dt) prin suprafata acelui circuit, luata cu semn schimbat.
Daca o bobina este plasata intr-un camp magnetic variabil, atunci fiecare spira inconjoara acelasi flux magnetic variabil, deci
tem indusa in bobina este:
e = - N·dΦ/dt
Fie un conductor liniar aflat in miscare rectilinie uniforma cu viteza v, intr-un camp magnetic omogen cu liniile de camp perpendiculare
pe conductor ca in figura.
In conductor se induce o
tem indusa:
e = -Blv
Sensul
tem induse in conductorul rectiliniu se stabileste cu regula mainii drepte: se aseaza mana drepta paralela cu conductorul, astfel incat inductia sa intre in palma, iar degetul mare sa fie orientat in sensul vitezei
conductorului, celelalte degete indica sensul curentului indus in conductor.
Autoevaluare
Se da conductorul de lungime l care se deplaseaza uniform intr-un camp magnetic constant.
- Explicati aparitia
tem induse;
- Stabiliti sensul
tem induse;
- Calculati expresia
tem induse daca unghiul dintre viteza si inductia magnetica este de 90
o;
- Calculati expresia
tem induse daca unghiul dintre viteza si inductia magnetica este diferita de 90
o.
Rezolvarea problemei