Unipolär induktion

Unipolär induktion (från uni ... och pol) - förekomsten av en EMF i en magnetiserad kropp som rör sig icke-parallellt med magnetiseringsaxeln. I detta fall riktas EMF vinkelrätt mot planet i vilket vektorerna för magnetisk induktion B och magnetens hastighet u är belägna.

Förklaring av effekten

Om den magnetiserade kroppen är en ledare kan unipolär induktion förklaras inom ramen för klassisk elektrodynamik : under inverkan av Lorentzkraften rör sig fria elektroner inuti kroppen vinkelrätt mot riktningarna u och B tills ett elektriskt fält uppstår i kroppen förhindra denna rörelse.

En konsekvent förklaring av fenomenet unipolär induktion ges av relativitetsteorin . I referensramen associerad med magneten (egen referensram ) saknas det elektriska fältet E. Om magneten i laboratoriets referensram rör sig translationellt, likformigt och rätlinjigt med en hastighet u , då, enligt de relativistiska formlerna för transformation av fältstyrkor, i denna ram det elektriska fältet E , upp till en multiplikator för liten u , vilket praktiskt taget inte skiljer sig från enhet, kommer att vara lika med: , där c är ljusets hastighet [kommentar 1] ; denna formel gäller för områden både inuti och utanför en magnetiserad kropp, oavsett om den är ledande eller icke-ledande. Således är unipolär induktion en relativistisk effekt, där den relativa karaktären av uppdelningen av det elektromagnetiska fältet i elektriskt och magnetiskt manifesteras tydligt. $\left(1-u^{2}/c^{2}\right)^{-1/2},$ $\mathbf {E} =-$ $\left[{\frac {\mathbf {u} }{c}}\times \mathbf {B} \right]$

Närvaron av ett elektriskt fält leder till uppkomsten av en konstant potentialskillnad , som används för att generera likström i unipolära maskiner . Termen "unipolär induktion" är misslyckad, den uppstod på grund av att i en unipolär maskin är kretsen i vilken EMF induceras placerad på sidan av magnetens ena pol.

Källor

Tamm I. E. Grunderna i teorin om elektricitet. - 8:e uppl. - M. , 1966.
Permitin G. V., Chugunov Yu. V. Unipolär induktion // Physical Encyclopedia : [i 5 volymer] / Kap. ed. A. M. Prokhorov . - M . : Great Russian Encyclopedia , 1999. - V. 5: Stroboskopiska enheter - Ljusstyrka. - S. 224 - 225 . — 692 sid. — 20 000 exemplar. — ISBN 5-85270-101-7 .

Se även

Faraday paradox
Unipolär generator
Unipolär motor
Eric Edlund skrev 1878 om unipolär induktion utifrån sina egna ursprungliga idéer om elektricitet.

Länkar

Relativitets- och elektriska maskiner (otillgänglig länk) Mikhail Vannakh - 26 april 2007.

Anteckningar

Kommentarer

↑ Formeln är skriven i det symmetriska CGS- systemet , där dimensionerna på de elektriska och magnetiska fälten är lika och, till skillnad från SI , finns det inga icke-fysiska dimensionskoefficienter.