Az elektromágneses indukció alaptörvényének alkalmazhatósági korlátai. Faraday elektromágneses indukció törvénye kezdőknek

Mi is lehetne jobb, mint egy hétfő este az alapokról olvasni elektrodinamika. Így van, sok mindent találhatsz, ami jobb lesz. Ennek ellenére továbbra is felkérjük Önt, hogy olvassa el ezt a cikket. Nem sok időt vesz igénybe, és a hasznos információk a tudatalattiban maradnak. Például egy vizsgán, stresszhelyzetben, sikeresen ki lehet húzni Faraday törvényét az emlékezet mélyéről. Mivel számos Faraday törvény létezik, tisztázzuk, hogy itt Faraday indukciós törvényéről beszélünk.

Elektrodinamika- a fizika ága, amely az elektromágneses teret annak minden megnyilvánulásában vizsgálja.

Ez az elektromos és mágneses mezők kölcsönhatása, az elektromos áram, az elektromágneses sugárzás, a mező hatása a töltött testekre.

Itt nem célunk az elektrodinamika egészének vizsgálata. Isten ments! Nézzük meg közelebbről az egyik alaptörvényét, amely az ún Faraday elektromágneses indukció törvénye.

Történelem és meghatározás

Faraday Henryvel párhuzamosan 1831-ben fedezte fel az elektromágneses indukció jelenségét. Igaz, az eredményeket korábban sikerült publikálnom. Faraday törvényét széles körben használják a mérnöki tudományokban, elektromos motorokban, transzformátorokban, generátorokban és fojtótekercseknél. Mi a lényege Faraday elektromágneses indukcióra vonatkozó törvényének, leegyszerűsítve? És itt van mit!

Amikor a mágneses fluxus egy zárt vezető áramkörön keresztül változik, elektromos áram jelenik meg az áramkörben. Vagyis ha egy keretet huzalból csavarunk, és változó mágneses térbe helyezzük (fogunk egy mágnest és a keret köré csavarjuk), áram fog átfolyni a kereten!

Ezt az áramot Faraday indukciónak nevezte, magát a jelenséget pedig elektromágneses indukciónak.

Elektromágneses indukció- elektromos áram fellépése zárt körben, amikor az áramkörön áthaladó mágneses fluxus megváltozik.

Az elektrodinamika alaptörvényének – az elektromágneses indukció Faraday-törvényének – megfogalmazása a következőképpen néz ki és hangzik:

EMF, amely az áramkörben keletkezik, arányos a mágneses fluxus változási sebességével F a hurkon keresztül.

És honnan jön a mínusz, kérdezed. A képlet mínuszjelének magyarázatára van egy speciális Lenz szabálya. Azt mondja, hogy a mínuszjel ebben az esetben azt jelzi, hogy a kialakuló EMF hogyan irányul. A helyzet az, hogy az indukciós áram által létrehozott mágneses mezőt úgy irányítják, hogy megakadályozza az indukciós áramot okozó mágneses fluxus változását.

Példák problémamegoldásra

Úgy tűnik, ez minden. Faraday törvényének jelentősége alapvető, mert szinte az egész villamosipar alapja ennek a törvénynek a használatára épül. A gyorsabb megértéshez nézzünk egy példát egy probléma megoldására Faraday törvénye alapján.

És ne feledjétek, barátaim! Ha elakad a feladat, mint csont a torkon, és már nincs erő kibírni – keresse szerzőinket! Most már tudod . Gyorsan részletes megoldást adunk és minden kérdést tisztázunk!

Faraday számos kísérlet eredményeként megállapította az elektromágneses indukció alapvető mennyiségi törvényét. Megmutatta, hogy amikor az áramkörhöz kapcsolt mágneses indukció fluxusa megváltozik, akkor indukciós áram jelenik meg az áramkörben. Az induktív áram megjelenése elektromotoros erő jelenlétét jelzi az áramkörben, amelyet elektromágneses indukció elektromotoros erejének neveznek. Faraday megállapította, hogy az E i elektromágneses indukció EMF értéke arányos a mágneses fluxus változásának sebességével:

E i \u003d -K, (27,1)

ahol K az arányossági együttható, amely csak a mértékegységek megválasztásától függ.

Az SI mértékegységrendszerében az együttható K = 1, azaz.

E i = - . (27,2)

Ez a képlet Faraday elektromágneses indukció törvénye. A mínusz jel ebben a képletben megfelel Lenz szabályának (törvényének).

Faraday törvénye így is megfogalmazható: az E i elektromágneses indukció EMF-je az áramkörben számszerűen egyenlő és ellentétes előjelű az ezen áramkör által határolt felületen átmenő mágneses fluxus változási sebességével. Ez a törvény univerzális: az EMF E i nem függ attól, hogy a mágneses fluxus hogyan változik.

A mínusz jel (27.2) azt mutatja, hogy a fluxus növekedése (> 0) EMF E i-t okoz< 0, т.е. магнитный поток индукционного тока направлен навстречу потоку, вызвавшему его; уменьшение потока ( < 0) вызывает E i >0, azaz az indukciós áram és az azt okozó fluxus mágneses fluxusának irányai megegyeznek. A (27.2) képlet mínuszjele a Lenz-szabály matematikai kifejezése – egy általános szabály az indukciós áram irányának meghatározására (és így az indukció előjele és EMF-je), amelyet 1833-ban vezettek le. Lenz-szabály: az indukciós áram mindig oly módon irányítva, hogy ellensúlyozza az azt okozó okot. Más szóval, az indukciós áram olyan mágneses fluxust hoz létre, amely megakadályozza az indukciós EMF-t okozó mágneses fluxus változását.

Az indukciós emf voltban (V) van kifejezve. Valójában, mivel a mágneses fluxus mértékegysége weber (Wb), a következőket kapjuk:

Ha a zárt áramkör, amelyben az indukciós EMF indukálódik, N fordulatból áll, akkor E i egyenlő lesz az egyes körökben indukált EMF összegével. És ha az egyes körök által lefedett mágneses fluxus azonos és egyenlő Ф-vel, akkor az N fordulat felületén áthaladó teljes fluxus egyenlő (NF) - a teljes mágneses fluxus (fluxus kapcsolat). Ebben az esetben az indukciós emf egyenlő:

E i = -N× , (27,3)

A (27.2) képlet általános formában fejezi ki az elektromágneses indukció törvényét. Álló áramkörökre és mágneses térben mozgó vezetőkre egyaránt alkalmazható. A benne foglalt mágneses fluxus időderiváltája általában két részből áll, amelyek közül az egyik a mágneses indukció időbeli változása, a másik pedig az áramkör mágneses térhez viszonyított mozgása (vagy deformációja) következménye. ). Vegyünk néhány példát e törvény alkalmazására.

1. példa Egy l hosszúságú egyenes vezető egyenletes mágneses térben önmagával párhuzamosan mozog (38. ábra). Ez a vezető egy zárt áramkör része lehet, amelynek többi része mozdulatlan. Keresse meg a vezetőben előforduló EMF-et.

Ha a vezető sebességének pillanatnyi értéke az v, akkor dt idővel leírja a dS = l× területet v×dt, és ez idő alatt keresztezi a dS-en áthaladó összes mágneses indukciós vonalat. Ezért a mágneses fluxus változása a mozgó vezetőt tartalmazó áramkörön keresztül dФ = B n ×l× v×dt. Itt B n a dS-re merőleges mágneses indukciós komponens. Ezt a (27.2) képletbe behelyettesítve megkapjuk az EMF értékét:

E i = B n×l× v. (27.4)

Az indukciós áram irányát és az EMF előjelét a Lenz-szabály határozza meg: az indukciós áram az áramkörben mindig olyan irányú, hogy az általa létrehozott mágneses tér megakadályozza az indukciós áramot okozó mágneses fluxus változását. Egyes esetekben az indukciós áram iránya (az indukciós EMF polaritása) a Lenz-szabály egy másik megfogalmazása szerint is meghatározható: a mozgó vezetőben az indukciós áramot úgy irányítják, hogy a keletkező Amper-erő ellentétes a sebességvektorral (lelassítja a mozgást).

Vegyünk egy számszerű példát. Egy l = 2 m hosszú függőleges vezető (autóantenna) sebességgel mozog keletről nyugatra a Föld mágneses terében. v= 72 km/h = 20 m/s. Számítsa ki a feszültséget a vezető végei között! Mivel a vezető nyitva van, nem lesz benne áram, és a feszültség a végein egyenlő lesz az indukciós emf-vel. Figyelembe véve, hogy a Föld mágneses indukciójának vízszintes komponense (azaz a mozgási irányra merőleges komponens) a középső szélességeken 2 × 10 -5 T, a (27.4) képlet szerint azt kapjuk, hogy

U = B n×l× v\u003d 2 × 10 -5 × 2 × 20 \u003d 0,8 × 10 -3 V,

azok. kb 1 mV. A Föld mágneses tere délről északra irányul. Ezért azt találjuk, hogy az EMF fentről lefelé irányul. Ez azt jelenti, hogy a vezeték alsó vége nagyobb potenciállal rendelkezik (pozitívan töltődik), a felső vége pedig alacsonyabb lesz (negatívan töltődik).

2. példa: Van egy zárt huzalkör egy mágneses térben, amelyet F mágneses fluxus hatol át. Tegyük fel, hogy ez a fluxus nullára csökken, és számítsuk ki az áramkörön áthaladó töltés teljes mennyiségét. Az EMF pillanatnyi értékét a mágneses fluxus eltűnésének folyamatában a (27.2) képlet fejezi ki. Ezért Ohm törvénye szerint az áramerősség pillanatnyi értéke az

ahol R az áramkör impedanciája.

Az átadott töltés értéke egyenlő

q = = - = . (27,6)

Az így kapott arány az elektromágneses indukció törvényét fejezi ki Faraday által talált formában, aki kísérleteiből arra a következtetésre jutott, hogy az áramkörön áthaladó töltés mennyisége arányos a vezető által keresztezett mágneses indukciós vonalak teljes számával (azaz az indukció változásával). a mágneses fluxus Ф 1 -Ф 2), és fordítottan arányos az R áramkör ellenállásával. A (27.6) összefüggés lehetővé teszi, hogy meghatározzuk a mágneses fluxus mértékegységét az SI rendszerben: Weber egy mágneses fluxus, amikor az értékre csökken. nulla, 1 C töltés megy át egy 1 Ohm ellenállású áramkörben.

Faraday törvénye szerint az elektromágneses indukciós EMF előfordulása egy váltakozó mágneses térben elhelyezett rögzített áramkör esetén is lehetséges. A Lorentz-erő azonban nem hat az álló töltésekre, ezért ebben az esetben nem lehet az indukciós EMF oka. Maxwell, hogy megmagyarázza az indukció EMF-jét állóvezetőkben, azt javasolta, hogy minden váltakozó mágneses tér örvényszerű elektromos mezőt gerjeszt a környező térben, ami az indukciós áram oka a vezetőben. Ennek a mezőnek az intenzitásvektorának keringése a vezető bármely rögzített áramköre mentén az elektromágneses indukció EMF-je:

E i = = - . (27,7)

Az örvény elektromos tér intenzitásvonalai zárt görbék, ezért amikor egy töltés örvény elektromos térben egy zárt áramkör mentén mozog, nullától eltérő munkát végeznek. Ez a különbség az örvény elektromos mező és az elektrosztatikus tér között, amelynek intenzitásvonalai a töltéseken kezdődnek és végződnek.

M. Faraday tapasztalati úton kimutatta, hogy az indukciós áram erőssége egy vezető áramkörben egyenesen arányos a kérdéses áramkör által korlátozott felületen áthaladó mágneses indukciós vonalak számának változási sebességével. Az elektromágneses indukció törvényének modern megfogalmazását a mágneses fluxus fogalmát használva Maxwell adta meg. Az S felületen áthaladó mágneses fluxus (Ф) egyenlő:

ahol a mágneses indukciós vektor modulusa; - a mágneses indukciós vektor és a kontúrsík normálja közötti szög. A mágneses fluxust olyan mennyiségként értelmezzük, amely arányos a vizsgált S felületen áthaladó mágneses indukciós vonalak számával.

Az indukciós áram megjelenése azt jelzi, hogy bizonyos elektromotoros erő (EMF) keletkezik a vezetőben. Az EMF-indukció megjelenésének oka a mágneses fluxus megváltozása. A nemzetközi mértékegységek (SI) rendszerében az elektromágneses indukció törvénye a következőképpen van írva:

ahol a mágneses fluxus változásának sebessége azon a területen, amelyet a körvonal határol.

A mágneses fluxus előjele a kontúrsík pozitív normálisának megválasztásától függ. Ebben az esetben a normál irányát a jobb oldali csavar szabályával határozzuk meg, összekapcsolva azt az áramkör pozitív irányával. Tehát a normál pozitív irányát önkényesen hozzárendeljük, meghatározzuk az áram pozitív irányát és az indukció EMF-jét az áramkörben. Az elektromágneses indukció alaptörvényében szereplő mínuszjel megfelel a Lenz-szabálynak.

Az 1. ábra egy zárt hurkot mutat be. Tegyük fel, hogy a kontúr bejárásának pozitív iránya az óramutató járásával ellentétes, akkor a kontúr () normálisa a kontúr bejárásának irányában lévő jobb oldali csavar. Ha a külső tér mágneses indukciós vektora a normálissal együtt van irányítva, és a modulusa idővel növekszik, akkor a következőt kapjuk:

Title="(!LANG:Rendered by QuickLaTeX.com">!}

Ebben az esetben az indukciós áram mágneses fluxust (F ') hoz létre, amely nullánál kisebb lesz. Az indukciós áram () mágneses mezejének mágneses indukciós vonalai az ábrán láthatók. 1 pontozott vonal. Az indukciós áram az óramutató járásával megegyezően lesz irányítva. Az indukciós emf nullánál kisebb lesz.

A (2) képlet az elektromágneses indukció törvényének legáltalánosabb formája. Alkalmazható rögzített áramkörökre és mágneses térben mozgó vezetőkre. A (2) kifejezésbe belépő derivált általában két részből áll: az egyik a mágneses fluxus időbeli változásától függ, a másik a vezető mozgásához (deformációihoz) kapcsolódik egy mágneses térben.

Abban az esetben, ha a mágneses fluxus egyenlő időközönként azonos mértékben változik, akkor az elektromágneses indukció törvénye a következőképpen írható:

Ha egy N fordulatból álló áramkört váltakozó mágneses térben tekintünk, akkor az elektromágneses indukció törvénye a következőképpen alakul:

ahol a mennyiséget fluxuskapcsolatnak nevezzük.

Példák problémamegoldásra

1. PÉLDA

2. PÉLDA

A fizika és kémia folyamatainak leírására számos kísérleti és számítási törvény és összefüggés létezik. A folyamatok elméleti összefüggések szerinti előzetes felmérése nélkül egyetlen vizsgálat sem végezhető el. Faraday törvényeit mind a fizikában, mind a kémiában alkalmazzák, és ebben a cikkben megpróbálunk röviden és egyértelműen beszélni ennek a nagyszerű tudósnak az összes híres felfedezéséről.

A felfedezés története

Faraday elektrodinamikai törvényét két tudós fedezte fel: Michael Faraday és Joseph Henry, de Faraday korábban - 1831-ben - publikálta munkája eredményeit.

1831 augusztusában végzett demonstrációs kísérletei során egy vas tóruszt használt, amelynek ellentétes végeire egy huzalt tekercseltek (oldalanként egy vezetéket). Az egyik első vezeték végén galvanikus akkumulátorról táplált, és galvanométert csatlakoztatott a második végére. A kialakítás hasonló volt egy modern transzformátorhoz. Időnként be- és kikapcsolta a feszültséget az első vezetéken, és kitöréseket észlelt a galvanométeren.

A galvanométer rendkívül érzékeny eszköz kis áramok mérésére.

Így ábrázoltuk az első vezetékben folyó áram hatására kialakuló mágneses tér hatását a második vezető állapotára. Ezt a becsapódást az elsőről a másodikra ​​a magon keresztül - egy fém tóruszon - továbbították. A kutatás eredményeként a tekercsben mozgó állandó mágnes hatását is felfedezték annak tekercselésére.

Aztán Faraday az elektromágneses indukció jelenségét erővonalakkal magyarázta. Egy másik egyenáram-előállító berendezés volt: egy mágnes közelében forgó rézkorong, a rajta csúszó huzal pedig áramgyűjtő volt. Ezt a találmányt Faraday-lemeznek hívják.

Az akkori tudósok nem fogadták el Faraday elképzeléseit, de Maxwell a kutatást vette alapul mágneses elméletének alapjául. 1836-ban Michael Faraday kapcsolatokat hozott létre az elektrokémiai folyamatokkal kapcsolatban, amelyeket Faraday elektrolízis törvényeinek neveztek el. Az első az elektródán felszabaduló anyag tömegének és az átfolyó áramnak az arányát írja le, a második pedig az oldatban lévő anyag tömegének és az elektródán felszabaduló anyag tömegének arányát írja le, bizonyos mennyiségű elektromosság.

Elektrodinamika

Az első munkákat a fizikában alkalmazzák, konkrétan az elektromos gépek és berendezések (transzformátorok, motorok stb.) működésének leírására. Faraday törvénye ezt mondja:

Egy áramkör esetében az indukált EMF egyenesen arányos az ezen az áramkörön áthaladó mágneses fluxus sebességének nagyságával, mínusz előjellel.

Ez egyszerűen elmondható: minél gyorsabban halad át a mágneses fluxus az áramkörön, annál több EMF keletkezik a kapcsain.

A képlet így néz ki:

Itt dФ a mágneses fluxus, dt pedig az idő mértékegysége. Ismeretes, hogy az első derivált az idő tekintetében a sebesség. Vagyis a mágneses fluxus mozgási sebessége ebben a konkrét esetben. Mellesleg, úgy mozoghat, mint egy mágneses mező forrása (áramú tekercs - elektromágnes vagy állandó mágnes) és egy áramkör.

Itt az áramlás a következő képlettel fejezhető ki:

B a mágneses tér és dS a felület.

Ha egy tekercset tekintünk sűrűn tekercselt menetekkel, miközben a menetek száma N, akkor Faraday törvénye így néz ki:

Az egy fordulatra vonatkozó képlet mágneses fluxusát Webersben mérik. Az áramkörben folyó áramot induktívnak nevezzük.

Az elektromágneses indukció az a jelenség, amikor egy zárt áramkörben áram folyik külső mágneses tér hatására.

A fenti képletekben észrevehetőek voltak a modulusjelek, ezek nélkül egy kicsit más formája van, mint az első megfogalmazásban, mínuszjellel.

A mínusz jel magyarázza Lenz szabályát. Az áramkörben fellépő áram mágneses teret hoz létre, az ellenkező irányba irányul. Ez az energiamegmaradás törvényének következménye.

Az indukciós áram iránya a jobbkéz szabállyal határozható meg, vagy honlapunkon részletesen megvizsgáltuk.

Mint már említettük, az elektromágneses indukció jelensége miatt elektromos gépek, transzformátorok, generátorok és motorok működnek. Az ábrán az armatúra tekercsben az állórész mágneses tere hatására áramló áram látható. Generátor esetén, amikor a forgórésze külső erők hatására forog, a rotor tekercseiben EMF keletkezik, az áram ellentétes irányú mágneses mezőt hoz létre (a képletben ugyanaz a mínusz előjel). Minél nagyobb a generátor terhelése által felvett áram, annál nagyobb ez a mágneses tér, és annál nehezebb forgatni.

És fordítva - amikor áram folyik a rotorban, egy mező keletkezik, amely kölcsönhatásba lép az állórész mezőjével, és a forgórész forogni kezd. A tengely terhelése esetén az állórészben és a forgórészben megnő az áramerősség, és gondoskodni kell a tekercsek átkapcsolásáról, de ez egy másik téma az elektromos gépek tervezésével kapcsolatban.

A transzformátor működésének középpontjában a mozgó mágneses fluxus forrása egy váltakozó mágneses tér, amely a primer tekercsben lévő váltakozó áram áramlása következtében jön létre.

Ha részletesebben szeretné tanulmányozni a kérdést, javasoljuk, hogy nézzen meg egy videót, amely könnyen és egyértelműen elmagyarázza Faraday elektromágneses indukciós törvényét:

Elektrolízis

Az EMF és az elektromágneses indukció kutatása mellett a tudós más tudományágakban is nagy felfedezéseket tett, beleértve a kémiát is.

Amikor áram folyik át az elektroliton, az ionok (pozitív és negatív) elkezdenek rohanni az elektródákhoz. A negatívok az anód felé, a pozitívok a katód felé mozognak. Ugyanakkor egy bizonyos tömegű anyag szabadul fel az egyik elektródán, amelyet az elektrolit tartalmaz.

Faraday kísérleteket végzett, különböző áramokat vezetve át az elektroliton, és megmérve az elektródákon lerakódott anyag tömegét, mintázatokat vont le.

m az anyag tömege, q a töltés, k pedig az elektrolit összetételétől függ.

És a töltés egy adott időszakra érvényes áramban fejezhető ki:

I=q/t, akkor q = i*t

Most meghatározhatja a felszabaduló anyag tömegét, ismerve az áramot és az áramlási időt. Ezt Faraday első elektrolízis törvényének hívják.

Második törvény:

Az elektródán leülepedő kémiai elem tömege egyenesen arányos az elem egyenértékű tömegével (a moláris tömeg osztva egy számmal, amely attól a kémiai reakciótól függ, amelyben az anyag részt vesz).

A fentiekre tekintettel ezeket a törvényeket a következő képletben egyesítjük:

m a felszabaduló anyag tömege grammban, n az elektródfolyamat során átvitt elektronok száma, F=986485 C/mol a Faraday-szám, t az idő másodpercben, M az elektródák moláris tömege az anyag g/mol.

A valóságban különböző okok miatt a felszabaduló anyag tömege kisebb, mint a számított (az átfolyó áram figyelembevételével). Az elméleti és a valós tömeg arányát áramkimenetnek nevezzük:

B t \u003d 100% * m számolt / m elmélet

Faraday törvényei jelentősen hozzájárultak a modern tudomány fejlődéséhez, munkásságának köszönhetően rendelkezünk elektromos motorokkal és elektromos generátorokkal (valamint követőinek munkái). Az EMF munkája és az elektromágneses indukció jelenségei adta a legtöbb modern elektromos berendezést, beleértve a hangszórókat és a mikrofonokat is, amelyek nélkül a felvételek meghallgatása és a hangkommunikáció lehetetlen. A bevonóanyagok galvanikus módszerében elektrolízises eljárásokat alkalmaznak, melynek dekoratív és gyakorlati értéke is van.

Kapcsolodo tartalom:

Tetszik( 0 ) Nem tetszik( 0 )

Az elektromágneses indukció jelenségét Michael Faraday fedezte fel 1831-ben, kísérletileg megállapította, hogy amikor a mágneses tér megváltozik egy zárt áramkörön belül, abban elektromos áram keletkezik, amit ún. indukciós áram. Faraday kísérletei a következőképpen reprodukálhatók: amikor egy galvanométerre zárt tekercsbe mágnest helyezünk vagy eltávolítunk, a tekercsben indukciós áram jelenik meg (24. ábra). Ha két tekercs egymás mellett van elhelyezve (például egy közös magon vagy egy tekercs a másik belsejében), és az egyik tekercs egy kulcson keresztül áramforráshoz van csatlakoztatva, akkor a kulcs zárásakor vagy nyitásakor az első tekercs áramkörében , a második tekercsben indukciós áram jelenik meg (25. ábra). A jelenség magyarázatát Maxwell adta meg. Bármilyen váltakozó mágneses tér mindig váltakozó elektromos teret hoz létre.

A mágneses tér zárt áramkörön keresztüli megváltoztatásának folyamatának kvantitatív jellemzésére egy mágneses fluxusnak nevezett fizikai mennyiséget vezetünk be. mágneses fluxus egy S területű zárt hurkon keresztül olyan fizikai mennyiséget nevezünk, amely egyenlő a mágneses indukciós vektor modulusának szorzatával NÁL NÉL a kontúrterületre S valamint a mágneses indukciós vektor iránya és a körvonal-terület normálja közötti a szög koszinuszával. F = BS cosα (26. ábra).

Tapasztalatilag megállapították az elektromágneses indukció alaptörvényét: az indukció EMF-je zárt áramkörben nagysága megegyezik az áramkörön áthaladó mágneses fluxus változási sebességével. ξ = ΔФ/t..

Figyelembe véve a tekercset tartalmazó P fordulat, akkor az elektromágneses indukció alaptörvényének képlete így fog kinézni: ξ \u003d n ΔФ / t.

A mágneses fluxus mértékegysége F - weber (Wb): 1V6 \u003d 1Β s.

A dimenzió jelentése a ΔФ =ξ t alaptörvényből következik: 1 Weber egy olyan mágneses fluxus értéke, amely egy másodperc alatt nullára csökkenve zárt áramkörön keresztül 1 V-os indukciós EMF-et indukál.

Az elektromágneses indukció alaptörvényének klasszikus demonstrációja Faraday első kísérlete: minél gyorsabban mozgatja át a mágnest a tekercs menetein, annál több indukciós áram jelenik meg benne, és ebből ered az indukciós EMF.

Az indukciós áram irányának függőségét a mágneses tér változásának természetétől egy zárt áramkörön keresztül 1833-ban Lenz orosz tudós kísérletileg megállapította. Megfogalmazta a szabályt, amely a nevét viseli. Az indukciós áramnak van egy iránya, amelyben a mágneses tere hajlamos kompenzálni az áramkörön áthaladó külső mágneses fluxus változását. Lenz olyan eszközt tervezett, amely két alumínium gyűrűből áll, tömör és vágott, alumínium keresztrúdra szerelve, és képes egy tengely körül forogni, mint egy billenő. (27. ábra). Amikor egy mágnest behelyeztek egy tömör gyűrűbe, az elkezdett "menekülni" a mágnes elől, és ennek megfelelően elfordította a billenőt. Amikor a mágnest kivették a gyűrűből, a gyűrű megpróbálta "utolérni" a mágnest. Amikor a mágnes elmozdult a vágott gyűrű belsejében, semmi hatás nem történt. Lenz a kísérletet azzal magyarázta, hogy az indukciós áram mágneses tere a külső mágneses fluxus változását kívánta kompenzálni.