Induzierte elektrische Felder: Anwendungen

Das induzierte elektrische Feld, das durch ein sich änderndes Magnetfeld erzeugt wird, unterscheidet sich von dem elektrostatischen Feld, das durch die statische Ladungsverteilung erzeugt wird.

Das induzierte elektrische Feld ist nicht konservativ, da sein Netz für die Bewegung einer Ladung auf einem geschlossenen Pfad ungleich Null ist, während das elektrostatische Feld konservativ ist.

Stellen Sie sich eine kreisförmige Spule mit einem Radius von 0,25 Metern vor. Ein Magnetfeld, das senkrecht zur Ebene der Spule steht, ist nach innen gerichtet und beginnt mit einer konstanten Rate von 3 t Tesla pro Sekunde zuzunehmen. Berechnen Sie die induzierte EMK und das elektrische Feld in 5 Sekunden.

Listen Sie die bekannten und unbekannten Größen auf.

Da das Magnetfeld senkrecht zur Ebene steht, ist der magnetische Fluss ein Produkt aus dem Magnetfeld und der Fläche der Spule.

Unter Anwendung des Faradayschen Gesetzes beträgt die induzierte EMK basierend auf dem magnetischen Fluss 2,94 Volt bei 5 Sekunden.

Die induzierte EMK kann auch in Form eines induzierten elektrischen Feldes ausgedrückt werden.

Da der Vektor des elektrischen Feldes tangential zur Spule ist, deren Umfang 2-pi-r beträgt, kann die Gleichung umgestellt werden, um das induzierte elektrische Feld zu finden – 1,87 Volt pro Meter.