Hranice použiteľnosti základného zákona elektromagnetickej indukcie. Faradayov zákon elektromagnetickej indukcie pre začiatočníkov

Čo môže byť lepšie ako čítať o základoch v pondelok večer elektrodynamika. Presne tak, dá sa nájsť veľa vecí, ktoré budú lepšie. Napriek tomu vás pozývame prečítať si tento článok. Nezaberie to veľa času a užitočné informácie zostanú v podvedomí. Napríklad na skúške, v strese, bude možné úspešne vydolovať Faradayov zákon z hĺbky pamäti. Keďže existuje niekoľko Faradayových zákonov, ujasnime si, že tu hovoríme o Faradayovom indukčnom zákone.

Elektrodynamika- odvetvie fyziky, ktoré študuje elektromagnetické pole vo všetkých jeho prejavoch.

Ide o interakciu elektrického a magnetického poľa, elektrického prúdu, elektromagnetického žiarenia, vplyv poľa na nabité telesá.

Tu sa nesnažíme uvažovať o celej elektrodynamike. Boh ochraňuj! Pozrime sa bližšie na jeden z jeho základných zákonov, ktorým je tzv Faradayov zákon elektromagnetickej indukcie.

História a definícia

Faraday, súbežne s Henrym, objavil v roku 1831 fenomén elektromagnetickej indukcie. Pravda, výsledky sa mi podarilo zverejniť už skôr. Faradayov zákon je široko používaný v strojárstve, v elektromotoroch, transformátoroch, generátoroch a tlmivkách. Aká je podstata Faradayovho zákona pre elektromagnetickú indukciu, zjednodušene povedané? A tu je čo!

Keď sa magnetický tok zmení cez uzavretý vodivý obvod, v obvode sa objaví elektrický prúd. To znamená, že ak skrútime rám z drôtu a umiestnime ho do meniaceho sa magnetického poľa (zoberieme magnet a otočíme ho okolo rámu), rámom bude pretekať prúd!

Tento prúd Faraday nazval indukcia a samotný jav sa nazýval elektromagnetická indukcia.

Elektromagnetická indukcia- výskyt elektrického prúdu v uzavretom obvode pri zmene magnetického toku prechádzajúceho obvodom.

Formulácia základného zákona elektrodynamiky - Faradayovho zákona elektromagnetickej indukcie vyzerá a znie takto:

EMF, vznikajúce v obvode, je úmerná rýchlosti zmeny magnetického toku F cez slučku.

A odkiaľ pochádza mínus, pýtate sa. Na vysvetlenie znamienka mínus v tomto vzorci existuje špeciálne Lenzove pravidlo. Hovorí, že znamienko mínus v tomto prípade označuje, ako je nasmerovaný vznikajúci EMF. Faktom je, že magnetické pole vytvorené indukčným prúdom je nasmerované takým spôsobom, že zabraňuje zmene magnetického toku, ktorý spôsobil indukčný prúd.

Príklady riešenia problémov

Zdá sa, že to je všetko. Význam Faradayovho zákona je zásadný, pretože na využívaní tohto zákona je postavený základ takmer celého elektrotechnického priemyslu. Aby ste to pochopili rýchlejšie, zvážte príklad riešenia problému podľa Faradayovho zákona.

A pamätajte, priatelia! Ak je úloha zaseknutá ako kosť v krku a už nie je sila ju vydržať - kontaktujte našich autorov! Teraz už viete. Rýchlo poskytneme podrobné riešenie a objasníme všetky otázky!

V dôsledku mnohých experimentov Faraday stanovil základný kvantitatívny zákon elektromagnetickej indukcie. Ukázal, že kedykoľvek dôjde k zmene toku magnetickej indukcie spojenej s obvodom, objaví sa v obvode indukčný prúd. Výskyt indukčného prúdu naznačuje prítomnosť elektromotorickej sily v obvode, nazývanej elektromotorická sila elektromagnetickej indukcie. Faraday zistil, že hodnota EMF elektromagnetickej indukcie E i je úmerná rýchlosti zmeny magnetického toku:

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

kde K je koeficient úmernosti, závisí len od výberu merných jednotiek.

V sústave jednotiek SI je koeficient K = 1, t.j.

E i = -. (27.2)

Tento vzorec je Faradayov zákon elektromagnetickej indukcie. Znamienko mínus v tomto vzorci zodpovedá pravidlu (zákonu) Lenza.

Faradayov zákon možno formulovať aj takto: EMF elektromagnetickej indukcie E i v obvode je číselne rovnaké a opačné v znamienku rýchlosti zmeny magnetického toku povrchom ohraničeným týmto obvodom. Tento zákon je univerzálny: EMF E i nezávisí od toho, ako sa mení magnetický tok.

Znamienko mínus (27.2) ukazuje, že zvýšenie toku (> 0) spôsobuje EMP E i< 0, т.е. магнитный поток индукционного тока направлен навстречу потоку, вызвавшему его; уменьшение потока ( < 0) вызывает E i >0, t.j. smery magnetického toku indukčného prúdu a toku, ktorý ho spôsobil, sú rovnaké. Znamienko mínus vo vzorci (27.2) je matematickým vyjadrením Lenzovho pravidla - všeobecného pravidla na nájdenie smeru indukčného prúdu (a teda znamienka a EMF indukcie), odvodeného v roku 1833. Lenzove pravidlo: indukčný prúd je vždy nasmerovaný tak, aby pôsobil proti príčine, ktorá to spôsobuje. Inými slovami, indukčný prúd vytvára magnetický tok, ktorý zabraňuje zmene magnetického toku, ktorá spôsobuje indukčné EMF.

Indukčné emf je vyjadrené vo voltoch (V). Vzhľadom na to, že jednotkou magnetického toku je weber (Wb), dostaneme:

Ak uzavretý obvod, v ktorom je indukovaná indukcia EMF, pozostáva z N závitov, potom E i sa bude rovnať súčtu EMF indukovaných v každom zo závitov. A ak je magnetický tok pokrytý každým závitom rovnaký a rovný Ф, potom sa celkový tok cez povrch N závitov rovná (NF) - celkovému magnetickému toku (prepojenie toku). V tomto prípade sa indukčné emf rovná:

E i = -N×, (27,3)

Vzorec (27.2) vyjadruje zákon elektromagnetickej indukcie vo všeobecnej forme. Je použiteľný pre stacionárne obvody aj pohyblivé vodiče v magnetickom poli. Časová derivácia magnetického toku, ktorý je v ňom zahrnutý, sa vo všeobecnosti skladá z dvoch častí, z ktorých jedna je spôsobená zmenou magnetickej indukcie v čase a druhá je spôsobená pohybom obvodu vzhľadom na magnetické pole (alebo jeho deformáciou). ). Zvážte niekoľko príkladov uplatňovania tohto zákona.

Príklad 1. Priamy vodič dĺžky l sa pohybuje rovnobežne sám so sebou v rovnomernom magnetickom poli (obrázok 38). Tento vodič môže byť súčasťou uzavretého okruhu, ktorého zvyšné časti sú nehybné. Nájdite EMF, ktorý sa vyskytuje vo vodiči.

Ak je okamžitá hodnota rýchlosti vodiča v, potom v čase dt opíše plochu dS = l× v×dt a počas tejto doby prekročí všetky čiary magnetickej indukcie prechádzajúce cez dS. Preto zmena magnetického toku obvodom, ktorý obsahuje pohyblivý vodič, bude dФ = B n × l× v×dt. Tu Bn je zložka magnetickej indukcie kolmá na dS. Dosadením do vzorca (27.2) dostaneme hodnotu EMF:

Ei = Bnxlx v. (27.4)

Smer indukčného prúdu a znamienko EMF určuje Lenzovo pravidlo: indukčný prúd v obvode má vždy taký smer, že magnetické pole, ktoré vytvára, zabraňuje zmene magnetického toku, ktorý spôsobil tento indukčný prúd. V niektorých prípadoch je možné určiť smer indukčného prúdu (polarita indukčného EMF) podľa inej formulácie Lenzovho pravidla: indukčný prúd v pohybujúcom sa vodiči smeruje tak, že výsledná ampérová sila je opačný k vektoru rýchlosti (spomaľuje pohyb).

Vezmime si číselný príklad. Vertikálny vodič (autoanténa) s dĺžkou l = 2 m sa pohybuje z východu na západ v magnetickom poli Zeme rýchlosťou v= 72 km/h = 20 m/s. Vypočítajte napätie medzi koncami vodiča. Pretože je vodič otvorený, nebude v ňom prúd a napätie na koncoch sa bude rovnať indukčnému emf. Ak vezmeme do úvahy, že horizontálna zložka magnetickej indukcie zemského poľa (t. j. zložka kolmá na smer pohybu) pre stredné zemepisné šírky je 2 × 10 -5 T, podľa vzorca (27.4) zistíme

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

tie. približne 1 mV. Magnetické pole Zeme smeruje z juhu na sever. Preto zistíme, že EMF smeruje zhora nadol. To znamená, že spodný koniec drôtu bude mať vyšší potenciál (bude nabitý kladne) a horný koniec bude nižší (bude nabitý záporne).

Príklad 2. V magnetickom poli je uzavretý drôtový obvod, do ktorého preniká magnetický tok F. Predpokladajme, že tento tok klesá k nule a vypočítajme celkové množstvo náboja, ktoré obvodom prešlo. Okamžitá hodnota EMF v procese zániku magnetického toku je vyjadrená vzorcom (27.2). Preto je podľa Ohmovho zákona okamžitá hodnota sily prúdu

kde R je impedancia obvodu.

Hodnota odovzdaného náboja sa rovná

q = = - = . (27.6)

Výsledný vzťah vyjadruje zákon elektromagnetickej indukcie vo forme zistenej Faradayom, ktorý zo svojich experimentov usúdil, že množstvo náboja prejdeného obvodom je úmerné celkovému počtu magnetických indukčných čiar, ktoré vodič prejde (t.j. zmena v magnetický tok Ф 1 -Ф 2), a je nepriamo úmerný odporu obvodu R. Vzťah (27.6) nám umožňuje definovať jednotku magnetického toku v sústave SI: weber je magnetický tok, keď klesá na nula, náboj 1 C prechádza obvodom s pripojeným odporom 1 Ohm.

Podľa Faradayovho zákona je výskyt elektromagnetickej indukcie EMF možný aj v prípade pevného obvodu umiestneného v striedavom magnetickom poli. Lorentzova sila však nepôsobí na stacionárne náboje, preto v tomto prípade nemôže byť príčinou indukcie EMF. Maxwell, aby vysvetlil EMF indukcie v stacionárnych vodičoch, navrhol, že akékoľvek striedavé magnetické pole vybudí vírivé elektrické pole v okolitom priestore, čo je príčinou indukčného prúdu vo vodiči. Cirkulácia vektora intenzity tohto poľa pozdĺž akéhokoľvek pevného obvodu L vodiča je EMF elektromagnetickej indukcie:

E i = = -. (27.7)

Čiary intenzity vírivého elektrického poľa sú uzavreté krivky, preto keď sa náboj pohybuje vo vírivom elektrickom poli pozdĺž uzavretého okruhu, vykoná sa nenulová práca. Toto je rozdiel medzi vírivým elektrickým poľom a elektrostatickým poľom, ktorého čiary intenzity začínajú a končia na nábojoch.

Empiricky M. Faraday ukázal, že sila indukčného prúdu vo vodivom obvode je priamo úmerná rýchlosti zmeny počtu magnetických indukčných čiar, ktoré prechádzajú povrchom obmedzeným príslušným obvodom. Modernú formuláciu zákona elektromagnetickej indukcie, využívajúcu koncept magnetického toku, podal Maxwell. Magnetický tok (Ф) cez povrch S je hodnota rovnajúca sa:

kde je modul vektora magnetickej indukcie; - uhol medzi vektorom magnetickej indukcie a normálou k rovine obrysu. Magnetický tok sa interpretuje ako množstvo, ktoré je úmerné počtu magnetických indukčných čiar prechádzajúcich uvažovanou povrchovou plochou S.

Výskyt indukčného prúdu naznačuje, že vo vodiči vzniká určitá elektromotorická sila (EMF). Dôvodom vzniku indukcie EMF je zmena magnetického toku. V systéme medzinárodných jednotiek (SI) je zákon elektromagnetickej indukcie napísaný takto:

kde je rýchlosť zmeny magnetického toku cez oblasť, ktorú obrys ohraničuje.

Znamienko magnetického toku závisí od voľby kladnej normály k rovine obrysu. V tomto prípade je smer normály určený pomocou pravidla pravej skrutky, ktorá ju spája s kladným smerom prúdu v obvode. Kladný smer normálu je teda ľubovoľne priradený, určuje sa kladný smer prúdu a EMF indukcie v obvode. Znamienko mínus v základnom zákone elektromagnetickej indukcie zodpovedá Lenzovmu pravidlu.

Obrázok 1 znázorňuje uzavretú slučku. Predpokladajme, že kladný smer prechodu obrysu je proti smeru hodinových ručičiek, potom kolmica na obrys () je pravá skrutka v smere prechodu obrysu. Ak je vektor magnetickej indukcie vonkajšieho poľa smerovaný spolu s normálou a jeho modul sa s časom zvyšuje, potom dostaneme:

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

V tomto prípade indukčný prúd vytvorí magnetický tok (F '), ktorý bude menší ako nula. Čiary magnetickej indukcie magnetického poľa indukčného prúdu () sú znázornené na obr. 1 bodkovaná čiara. Indukčný prúd bude smerovať v smere hodinových ručičiek. Indukčné emf bude menšie ako nula.

Vzorec (2) je záznamom zákona elektromagnetickej indukcie v najvšeobecnejšej forme. Môže byť aplikovaný na pevné obvody a vodiče pohybujúce sa v magnetickom poli. Derivácia, ktorá je zahrnutá vo výraze (2), sa vo všeobecnosti skladá z dvoch častí: jedna závisí od zmeny magnetického toku v čase, druhá je spojená s pohybom (deformáciami) vodiča v magnetickom poli.

V prípade, že sa magnetický tok mení v rovnakých časových intervaloch o rovnakú hodnotu, potom zákon elektromagnetickej indukcie je napísaný ako:

Ak sa v striedavom magnetickom poli uvažuje obvod pozostávajúci z N závitov, potom zákon elektromagnetickej indukcie bude mať tvar:

kde množstvo sa nazýva väzba toku.

Príklady riešenia problémov

PRÍKLAD 1

PRÍKLAD 2

Na opis procesov vo fyzike a chémii existuje množstvo zákonov a vzťahov získaných experimentálne a výpočtom. Bez predbežného posúdenia procesov podľa teoretických vzťahov nemožno uskutočniť ani jednu štúdiu. Faradayove zákony sa uplatňujú vo fyzike aj v chémii a v tomto článku sa pokúsime stručne a jasne porozprávať o všetkých slávnych objavoch tohto veľkého vedca.

História objavov

Faradayov zákon v elektrodynamike objavili dvaja vedci: Michael Faraday a Joseph Henry, ale Faraday publikoval výsledky svojej práce už skôr - v roku 1831.

Vo svojich demonštračných pokusoch v auguste 1831 použil železný torus, na ktorého opačných koncoch bol navinutý drôt (jeden drôt na každej strane). Na koncoch jedného prvého drôtu napájal energiu z galvanickej batérie a na závery druhého pripojil galvanometer. Dizajn bol podobný modernému transformátoru. Pravidelne zapínal a vypínal napätie na prvom drôte a pozoroval na galvanometri záblesky.

Galvanometer je vysoko citlivý prístroj na meranie malých prúdov.

Takto bol znázornený vplyv magnetického poľa, vytvoreného v dôsledku toku prúdu v prvom vodiči, na stav druhého vodiča. Tento náraz sa prenášal z prvého na druhý cez jadro – kovový torus. Výsledkom výskumu bol tiež objavený vplyv permanentného magnetu, ktorý sa pohybuje v cievke na jej vinutie.

Potom Faraday vysvetlil fenomén elektromagnetickej indukcie pomocou siločiar. Ďalšou bola inštalácia na generovanie jednosmerného prúdu: medený disk sa otáčal blízko magnetu a drôt, ktorý sa po ňom posúval, bol zberačom prúdu. Tento vynález sa nazýva Faradayov disk.

Vedci toho obdobia neakceptovali Faradayove myšlienky, ale Maxwell považoval výskum za základ svojej magnetickej teórie. V roku 1836 Michael Faraday nadviazal vzťahy pre elektrochemické procesy, ktoré nazvali Faradayove zákony elektrolýzy. Prvý popisuje pomer hmotnosti látky uvoľnenej na elektróde a pretekajúceho prúdu a druhý popisuje pomer hmotnosti látky v roztoku a uvoľnenej na elektróde pre určité množstvo elektriny.

Elektrodynamika

Prvé práce sa uplatňujú vo fyzike, konkrétne pri popise činnosti elektrických strojov a prístrojov (transformátorov, motorov a pod.). Faradayov zákon hovorí:

Pre obvod je indukované EMF priamo úmerné veľkosti rýchlosti magnetického toku, ktorý sa pohybuje týmto obvodom so znamienkom mínus.

Dá sa to povedať jednoducho: čím rýchlejšie sa magnetický tok pohybuje obvodom, tým viac EMF sa generuje na jeho svorkách.

Vzorec vyzerá takto:

Tu dФ je magnetický tok a dt je jednotka času. Je známe, že prvou deriváciou vzhľadom na čas je rýchlosť. Teda rýchlosť pohybu magnetického toku v tomto konkrétnom prípade. Mimochodom, môže sa pohybovať ako zdroj magnetického poľa (cievka s prúdom - elektromagnet alebo permanentný magnet) a obvod.

Tu môže byť tok vyjadrený nasledujúcim vzorcom:

B je magnetické pole a dS je plocha povrchu.

Ak vezmeme do úvahy cievku s husto navinutými závitmi, pričom počet závitov je N, potom Faradayov zákon vyzerá takto:

Magnetický tok vo vzorci pre jednu otáčku sa meria vo Webers. Prúd pretekajúci obvodom sa nazýva indukčný.

Elektromagnetická indukcia je jav toku prúdu v uzavretom okruhu pod vplyvom vonkajšieho magnetického poľa.

Vo vzorcoch vyššie ste si mohli všimnúť znamienka modulu, bez nich to má trochu inú podobu, ako bolo povedané v prvej formulácii, so znamienkom mínus.

Znamienko mínus vysvetľuje Lenzovo pravidlo. Prúd, ktorý sa vyskytuje v obvode, vytvára magnetické pole, je nasmerovaný opačným smerom. Je to dôsledok zákona zachovania energie.

Smer indukčného prúdu možno určiť pravidlom pravej ruky alebo sme to podrobne zvážili na našej webovej stránke.

Ako už bolo spomenuté, vďaka fenoménu elektromagnetickej indukcie fungujú elektrické stroje, transformátory, generátory a motory. Na obrázku je znázornený tok prúdu vo vinutí kotvy pod vplyvom magnetického poľa statora. V prípade generátora, keď sa jeho rotor otáča vonkajšími silami, vo vinutí rotora vzniká EMF, prúd vytvára opačne smerované magnetické pole (rovnaké znamienko mínus vo vzorci). Čím väčší je prúd odoberaný záťažou generátora, tým väčšie je toto magnetické pole a tým ťažšie sa otáča.

A naopak - keď prúdi prúd v rotore, vzniká pole, ktoré interaguje s poľom statora a rotor sa začne otáčať. Pri zaťažení hriadeľa sa zvyšuje prúd v statore a v rotore a je potrebné zabezpečiť spínanie vinutí, ale to je už iná téma, ktorá súvisí s konštrukciou elektrických strojov.

V srdci činnosti transformátora je zdrojom pohybujúceho sa magnetického toku striedavé magnetické pole, ktoré vzniká v dôsledku toku striedavého prúdu v primárnom vinutí.

Ak si chcete problematiku naštudovať podrobnejšie, odporúčame pozrieť si video, ktoré jednoducho a zrozumiteľne vysvetľuje Faradayov zákon pre elektromagnetickú indukciu:

Elektrolýza

Vedec okrem výskumu EMF a elektromagnetickej indukcie urobil veľké objavy aj v iných disciplínach vrátane chémie.

Keď prúd preteká elektrolytom, ióny (pozitívne a negatívne) sa začnú ponáhľať k elektródam. Zápory sa pohybujú smerom k anóde, pozitíva smerom ku katóde. Zároveň sa na jednej z elektród uvoľňuje určitá hmota látky, ktorá je obsiahnutá v elektrolyte.

Faraday uskutočnil experimenty, pri ktorých prechádzal elektrolytom rôzne prúdy a meral hmotnosť látky uloženej na elektródach a odvodil vzorce.

m je hmotnosť látky, q je náboj a k závisí od zloženia elektrolytu.

A poplatok môže byť vyjadrený prúdom za určité časové obdobie:

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

Teraz môžete určiť hmotnosť látky, ktorá sa uvoľní, pričom poznáte prúd a čas, počas ktorého pretekala. Toto sa nazýva Faradayov prvý zákon elektrolýzy.

Druhý zákon:

Hmotnosť chemického prvku, ktorý sa usadí na elektróde, je priamo úmerná ekvivalentnej hmotnosti prvku (molárna hmotnosť delená číslom, ktoré závisí od chemickej reakcie, na ktorej sa látka podieľa).

Vzhľadom na vyššie uvedené sú tieto zákony spojené do vzorca:

m je hmotnosť uvoľnenej látky v gramoch, n je počet elektrónov prenesených v elektródovom procese, F=986485 C/mol je Faradayovo číslo, t je čas v sekundách, M je molárna hmotnosť látky g /mol.

V skutočnosti je z rôznych dôvodov hmotnosť uvoľnenej látky menšia ako vypočítaná (pri výpočte s prihliadnutím na pretekajúci prúd). Pomer teoretickej a reálnej hmotnosti sa nazýva aktuálny výstup:

B t \u003d 100 % * m kalkul / m teor

Faradayove zákony výrazne prispeli k rozvoju modernej vedy, vďaka jeho práci máme elektromotory a generátory elektriny (ako aj prácu jeho nasledovníkov). Práca EMF a fenomény elektromagnetickej indukcie nám dali väčšinu moderných elektrických zariadení vrátane reproduktorov a mikrofónov, bez ktorých nie je možné počúvať nahrávky a hlasovú komunikáciu. Procesy elektrolýzy sa používajú pri galvanickom spôsobe nanášania náterových látok, ktorý má dekoratívnu aj praktickú hodnotu.

Súvisiaci obsah:

Páči sa mi to( 0 ) Nemám rád( 0 )

Fenomén elektromagnetickej indukcie objavil Michael Faraday v roku 1831. Experimentálne zistil, že pri zmene magnetického poľa vo vnútri uzavretého obvodu v ňom vzniká elektrický prúd, tzv. indukčný prúd. Faradayove experimenty možno reprodukovať nasledovne: keď sa magnet zavedie alebo vyberie do cievky uzavretej na galvanometer, v cievke sa objaví indukčný prúd (obr. 24). Ak sú dve cievky umiestnené vedľa seba (napríklad na spoločnom jadre alebo jedna cievka vo vnútri druhej) a jedna cievka je pripojená k zdroju prúdu cez kľúč, potom keď je kľúč zatvorený alebo otvorený v obvode prvej cievky , v druhej cievke sa objaví indukčný prúd (obr. 25). Vysvetlenie tohto javu podal Maxwell. Akékoľvek striedavé magnetické pole vždy generuje striedavé elektrické pole.

Na kvantitatívnu charakterizáciu procesu zmeny magnetického poľa cez uzavretý obvod sa zavádza fyzikálna veličina nazývaná magnetický tok. magnetický tok cez uzavretú slučku s plochou S sa nazýva fyzikálna veličina rovnajúca sa súčinu modulu vektora magnetickej indukcie AT do oblasti obrysu S a kosínusom uhla a medzi smerom vektora magnetickej indukcie a kolmicou na oblasť obrysu. F = BS cosα (obr. 26).

Empiricky bol stanovený základný zákon elektromagnetickej indukcie: EMF indukcie v uzavretom obvode sa svojou veľkosťou rovná rýchlosti zmeny magnetického toku obvodom. ξ = ΔФ/t..

Vzhľadom na cievku obsahujúcu P otáčky, potom vzorec základného zákona elektromagnetickej indukcie bude vyzerať takto: ξ \u003d n ΔФ / t.

Jednotkou merania magnetického toku je F - weber (Wb): 1V6 \u003d 1Β s.

Význam rozmeru vyplýva zo základného zákona ΔФ =ξ t: 1 Weber je hodnota takého magnetického toku, ktorý pri poklese na nulu za jednu sekundu indukuje indukčné EMF 1 V cez uzavretý obvod.

Klasickou demonštráciou základného zákona elektromagnetickej indukcie je Faradayov prvý experiment: čím rýchlejšie pohybujete magnetom cez závity cievky, tým viac sa v ňom objavuje indukčný prúd, a teda aj indukčné EMF.

Závislosť smeru indukčného prúdu od povahy zmeny magnetického poľa cez uzavretý okruh v roku 1833 experimentálne zistil ruský vedec Lenz. Sformuloval pravidlo, ktoré nesie jeho meno. Indukčný prúd má smer, v ktorom má jeho magnetické pole tendenciu kompenzovať zmenu vonkajšieho magnetického toku cez obvod. Lenz navrhol zariadenie, ktoré pozostáva z dvoch hliníkových krúžkov, pevných a rezaných, namontovaných na hliníkovej priečke a majúcich schopnosť otáčať sa okolo osi, ako vahadlo. (obr. 27). Keď bol magnet zavedený do pevného krúžku, začal "utekať" od magnetu a zodpovedajúcim spôsobom otáčal vahadlom. Keď bol magnet z prsteňa vytiahnutý, prsteň sa snažil "dohnať" magnet. Keď sa magnet pohyboval vo vnútri rezaného krúžku, nenastal žiadny efekt. Lenz vysvetlil experiment tým, že magnetické pole indukčného prúdu sa snažilo kompenzovať zmenu vonkajšieho magnetického toku.