Siła elektromotoryczna indukowana powstaje w przewodniku, który porusza się w polu magnetycznym. Jeżeli pręt o długości l porusza się z prędkością v w jednorodnym polu magnetycznym o indukcji B, to na ładunki w pręcie działa siła elektrodynamiczna. Powoduje ona rozdzielenie ładunków i pojawienie się napięcia na końcach pręta.
Wzór podstawowy
Dla pręta poruszającego się prostopadle do linii pola magnetycznego:
E = B · l · v
gdzie:
- E — siła elektromotoryczna indukowana, w woltach [V],
- B — indukcja magnetyczna, w teslach [T],
- l — długość czynna pręta, w metrach [m],
- v — prędkość ruchu pręta, w metrach na sekundę [m/s].
Jeżeli ruch nie jest prostopadły do pola, stosuje się wzór:
E = B · l · v · sinα
gdzie α to kąt między kierunkiem ruchu a liniami pola magnetycznego.
Typowy błąd egzaminacyjny
Najczęstszy błąd to pozostawienie długości w centymetrach. Przed podstawieniem do wzoru trzeba zamienić jednostki:
50 cm = 0,5 m
Przykład
Dane:
- B = 1,5 T,
- l = 50 cm = 0,5 m,
- v = 15 m/s.
Obliczenie:
E = 1,5 · 0,5 · 15 = 11,25 V
Odpowiedź: E = 11,25 V.
Kiedy stosować ten wzór?
Wzór E = B · l · v stosuje się wtedy, gdy przewodnik prostoliniowy porusza się w jednorodnym polu magnetycznym, a jego ruch jest prostopadły do linii pola. Jest to podstawowy przypadek indukcji elektromagnetycznej wykorzystywany m.in. w prądnicach.