Если тонкий проводник некоторой длины и диаметр находится в магнитном поле , а поле меняется на , какое (если есть) напряжение индуцированная на концах проводника?
В интересующем меня случае тонкий проводник представляет собой провод, закрепленный в пространстве, который является жертвой интерференции соседнего тока, где вызвано в исходном проводе.
Меня особенно интересует расчет конкретного случая (учитывая , , и расстояние между двумя проводами), а также фундаментальные связи с законами Максвелла, вероятно, с уравнением Максвелла-Фарадея.
Я знаком с законом Ленца , но в интересующем меня случае нет обратного пути или «плоскости заземления», поэтому провод жертвы не имеет токовой петли или петли ЭДС. Я не могу сформировать интеграл завихрения, и площадь не определена, и, следовательно, нет изменяющегося во времени потока. Тем не менее, я ожидаю, что описанный выше случай «проволочного стержня» будет максвелловской основой или, по крайней мере, шагом к случаю Ленца «петля вокруг потока». (Или, возможно, я ужасно ошибаюсь здесь.)
Ближе всего я подхожу к этой проблеме с помощью силы Лоренца , так как она также включает стержень и включает ЭДС на заряде, движущемся в магнитном поле. Напротив, мой вопрос сосредоточен вокруг изменяющегося во времени магнитного поля без движения.
Чтобы было ясно, стержень зафиксирован в пространстве, и меня интересует расчет напряжения, а не движение или силы.
(Изображение с https://www.aplusphysics.com/courses/regents/electricity/images/InductionProblem.png )
Если тонкий проводник некоторой длины l и диаметра d<<l поместить в магнитное поле B и изменить поле на dB/dt, каково (если оно есть) напряжение V, индуцируемое на концах проводника?
Когда варьируется, варьируется -поле (назовем его внешним) также появляется вдоль провода. Поэтому я думаю, что если ваше индуцированное напряжение создает электрическое поле внутри провода (назовем его внутренним), которое направлено на внешнее изменяющееся -поле проволока или стержень ускоряются вдоль -поля, а тем временем он вращается вокруг своего центра масс, потому что внутреннее -поле, благодаря наведенному вами напряжению, накопило положительные и отрицательные заряды соответственно на каждом конце стержня, и, таким образом, движение этих зарядов в -поле создает крутящий момент на стержне за счет сил Лоренца, действующих на концы стержня в противоположных направлениях.
P2000