Какой ток называют индукционным

Какой ток называют индукционным — вопрос, который относится к разделу электродинамики. Индукционный ток — это электрический ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего этот контур. Данное явление открыл Майкл Фарадей в 1831 году. Индукционный ток возникает благодаря сторонним силам вихревого электрического поля или силе Лоренца. Величина тока напрямую зависит от скорости изменения магнитного поля и сопротивления проводника.

$I_i = \frac{\mathcal{E}_i}{R} = -\frac{1}{R} \frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$

Разбор по случаям

Примеры

Вдвигание полосового магнита в катушку. Пусть катушка из $N = 100$ витков замкнута на гальванометр, а ее сопротивление $R = 2\text{ Ом}$.

При приближении магнита магнитный поток через катушку равномерно увеличивается на $\Delta \Phi = 0{,}02\text{ Вб}$ за время $\Delta t = 0{,}1\text{ с}$.

По закону электромагнитной индукции ЭДС равна $\mathcal{E}_i = -N \cdot \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} = -100 \cdot \frac{0{,}02}{0{,}1} = -20\text{ В}$.

По закону Ома возникающий индукционный ток равен $I_i = \frac{|\mathcal{E}_i|}{R} = \frac{20}{2} = 10\text{ А}$.

Движение перемычки по рельсам. Проводящая перемычка длиной $L = 0{,}2\text{ м}$ движется со скоростью $v = 5\text{ м/с}$ по замкнутым рельсам в однородном магнитном поле с индукцией $B = 0{,}4\text{ Тл}$, перпендикулярном плоскости.

ЭДС индукции составляет $\mathcal{E}_i = B v L = 0{,}4 \cdot 5 \cdot 0{,}2 = 0{,}4\text{ В}$.

Если общее сопротивление цепи $R = 0{,}8\text{ Ом}$, то возникающий индукционный ток равен $I_i = \frac{\mathcal{E}_i}{R} = \frac{0{,}4}{0{,}8} = 0{,}5\text{ А}$.

Изменение магнитного поля в неподвижном контуре. Индукционным называют ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре при изменении магнитного потока через него. Пример: неподвижная катушка площадью $S = 0{,}02\text{ m}^2$ из одного витка сопротивлением $R = 0{,}5\text{ Ohm}$ находится в магнитном поле, перпендикулярном её плоскости. Индукция поля равномерно уменьшается с $B_1 = 0{,}8\text{ T}$ до $B_2 = 0{,}2\text{ T}$ за время $\Delta t = 0{,}1\text{ s}$.

ЭДС индукции по закону Фарадея равна $\mathcal{E} = S \cdot (B_1 - B_2) / \Delta t = 0{,}12\text{ V}$.

Сила индукционного тока по закону Ома составляет $I = \mathcal{E} / R = 0{,}24\text{ A}$.

Частые ошибки

• Путаница между термином индукционный ток и постоянным током от гальванического источника напряжения.
• Ошибка в определении направления тока из-за игнорирования правила Ленца.
• Предположение, что индукционный ток возникает в неподвижном контуре при постоянном магнитном потоке.

Коротко

Ответ на вопрос «Какой ток называют индукционным» заключается в его возникновении при изменении магнитного потока. Возникающий индукционный ток всегда направлен так, чтобы своим магнитным полем противодействовать изменению внешнего магнитного потока.