Ток, индуцируемый в петле, движущейся вне магнитного поля: противоречие с правилом правой руки Флеминга

введите описание изображения здесь

На изображении магнитное поле существует в плоскости (обозначается X), а петля (iii) движется вне области магнитного поля.

Согласно закону Ленца, индуцированный ток будет противодействовать вызвавшему его изменению магнитного потока , и, следовательно, индуцированный ток должен быть направлен по часовой стрелке , чтобы противодействовать изменению магнитного потока. Это то, что я получаю, когда применяю правило большого пальца правой руки, чтобы получить направление индуцированного тока.

Точно так же правило правой руки Флеминга (которое, как я полагаю, определяет направление индуцированного тока) также должно давать ответ по часовой стрелке. введите описание изображения здесьНо когда я применяю правило, мой палец указывает на правый нижний угол экрана. Таким образом, согласно пути, доступному для зарядов (управляемому формой петли), я обнаружил, что ток в нижней части, т.е. adc петли, течет против часовой стрелки. Но согласно пути, доступному току, получается по часовой стрелке для верхней части петли, т.е. abc.

Почему существуют противоречия? Я неправильно использую правило?

Подумайте, что вам нужно сделать ваши рассуждения и вопрос более ясным.
Я согласен с Сэмом Вейром: ваши рассуждения расплывчаты. Пожалуйста, покажите, как индуцированный ток «оказывается разнонаправленным для верхней и нижней частей петли».
@sammygerbil Я отредактировал свой вопрос. Приношу извинения за неудобства, вызванные неправильной формулировкой моего вопроса.
Вы говорите, что петля (iii) движется «вне плоскости». Но стрелка, прикрепленная к этой петле, показывает, что петля движется вниз и влево, то есть в плоскости. Это правильно? Если нет, и петля действительно движется из плоскости (противоположной направлению магнитного поля), то нет изменения потока и, следовательно, нет тока.
@Mike Я думаю, Кунал имеет в виду, что петля выходит из области магнитного поля.
@Mike Извините за эту ошибку. Я имел в виду, что он выходит из области действия магнитного поля.

Ответы (1)

Когда петля полностью находится в области однородного магнитного поля, индукционный ток отсутствует даже при движении петли. Как вы указали, в этом случае индуцированные токи на противоположных сторонах петли противоположны и равны, поэтому они компенсируются.

Только когда одна сторона петли покидает область магнитного поля или, в более общем случае, входит в область, в которой поле отличается, индуцированные токи перестают быть равными. В этом случае в той части контура, которая больше не находится в магнитном поле, индуцированный ток отсутствует. В более общем случае сторона контура, на которой магнитное поле сильнее, будет определять направление результирующего тока.

Если петля движется из области магнитного поля с постоянной скоростью, будет ли индуцированный ток постоянным? Если нет, то почему? Из-за геометрии петли?

Хороший дополнительный вопрос.

ЭДС индукции (и, следовательно, также индукционный ток) равна скорости изменения потокосцепления через контур. Если произойдет внезапное изменение потокосцепления, ток изменится внезапно. Если петля представляет собой прямоугольник с одной стороной, параллельной краю магнитного поля, то происходит резкое изменение потокосцепления, когда этот край пересекает границу, и снова, когда пересекает задний край. Между ними происходит постоянное уменьшение потокосцепления, поэтому постоянный ток. График текущего времени имеет прямоугольную форму.
введите описание изображения здесь

Как для круглого контура, так и для прямоугольного контура с углом, пересекающим границу первым, ток будет непрерывно увеличиваться и уменьшаться от нуля до максимума, потому что потокосцепление не меняется внезапно. Для круга индуцированный ток изменяется неравномерно из-за нелинейных краев; график текущего времени полуэллиптический. Для прямоугольного угла = первого цикла график текущего времени имеет треугольную или трапециевидную форму. Как для круглых, так и для прямоугольных контуров с углом вперед максимальный ток возникает, когда самая широкая часть контура пересекает границу, потому что именно тогда поток изменяется наиболее быстро.

Хорошо, если петля движется из области магнитного поля с постоянной скоростью, будет ли индуцированный ток постоянным? Если нет, то почему? Из-за геометрии петли?
Еще кое-что. Геометрия петли не будет фиксированной (поскольку мы выносим ее из области магнитного поля), если петля сделана из чего-то, что мы можем легко согнуть , верно? Из-за силы Лоренца?
Да, если проволочная петля не является жесткой, действующие на нее магнитные силы могут ее согнуть.
Только что вспомнил, что ты сказал, что собираешься расширить свой ответ ... все еще жду.
Ток, индуцируемый в петле, движущейся вне магнитного поля: противоречие с правилом правой руки Флеминга
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v