Vizualizare sursă pentru „Legea inducției electromagnetice”

[[Fișier:Faraday disk generator.jpg|thumb|right|200px|Discul lui Farday, inventat de [[Michael Faraday]] în 1831, unul dintre primele generatoare de curent și care ilustrează practic legea enunțată de marele fizician]]

'''Legea inducției electromagnetice ''' formulată în 1831 de [[Faraday]] este una din cele mai importante legi ale [[electromagnetism]]ului.
Fenomenul numit '''inducție electromagnetică''' constă în apariția [[tensiune electromotoare|tensiunii electromotoare]] induse de un [[flux magnetic]] variabil în timp. Acest fenomen permite conversia diferitelor forme de [[energie]] în [[energie electrică]].

Enunțul acestei legi este: [[Tensiune electromotoare|Tensiunea electromotoare]] indusă pe o [[curbă]] închisă (Γ) este egală cu minus viteza de variație în timp a [[flux magnetic|fluxului magnetic]] prin orice suprafață deschisă mărginită de curba închisă (Γ). Exprimarea sa printr-o formulă este:
:<math>\mathcal{E} = -{{d\Phi_\mathrm{B}} \over dt} \ </math> , 

unde <math>\mathcal{E}</math> este tensiunea electromotoare (EMF) și Φ<sub>B</sub> este fluxul magnetic. Sensul forței electromotoare este dat de [[Forță Lorentz|legea lui Lenz]]. Această versiune a legii lui Faraday se referă strict doar la un circuit închis format dintr-o spiră infinită și nu este valabilă în toate circumstanțele. Forma modificată, generalizată, numită [[Ecuațiile lui Maxwell|ecuația Maxwell-Faraday]] este validă în orice condiții.

==Baze experimentale==
[[Michael Faraday]] a demonstrat experimental apariția tensiunii electromotoare prin mișcarea unui [[magnet]] față de o [[bobină]] sau reciproc.

==Formulări==
Legea inducției electromagnetice se poate exprima atât într-o formă globală cât și în una locală.

===Forma globală (integrală)===
::<math> U_i = \oint_{\Gamma} \vec E \cdot d \vec r = \iint_{S_{\Gamma}} ( \nabla \times \vec E ) \cdot \vec n  \; d \! \mathit A </math> ([[tensiune electromotoare|tensiunea electromotoare]] de inducție)

::<math> \Phi_{mag (S_{\Gamma})} = \iint _{S_{\Gamma}} \vec B \cdot  \vec n  \; d \! \mathit A</math> ([[flux magnetic|fluxul magnetic]] prin suprafața <math> S_{\Gamma} \;</math>)

::<math> U_i = - \frac {d \Phi_{mag}}{dt} \; \Rightarrow \; \oint_{\Gamma} \vec E \cdot d  \vec r = -\frac {d}{dt} \iint _{S_{\Gamma}} \vec B \cdot \vec n d \! A .</math>

===Forma locală (diferențială)===
::<math> \nabla \times \vec E = - \frac {\partial \vec B}{ \partial t} </math>

Un câmp magnetic variabil poate genera un câmp electric [[sinusoidă|sinusoidal]] <math> \left ( \nabla \times \vec E \neq 0 \right ), </math> pentru care liniile de câmp se închid.
Consecință: din definiția produsului vectorial <math> \vec E \perp \vec B. </math>

==Consecințe==

#   În regim staționar, tensiunea electrică nu depinde de curba de integrare, ci doar de extremități.
#   Liniile câmpului electric sunt normale (perpendiculare) pe suprafețele echipotențiale.
#   Conductoarele sunt echipotențiale => Liniile de câmp electric ('''E''' sau '''D''') sunt normale pe suprafețele conductoarelor.
#   Apar curenții turbionari. Aceștia sunt curenți induși într-un conductor masiv ce produc un câmp electromagnetic indus ce se opune câmpului – sursă. Efecte negative ale curenților sunt pierderi suplimentare de putere activă în piesele conductoare.

==Aplicații==
===Generatorul electric===
Un [[motor electric]] poate functiona si ca [[generator electric]] convertind [[energie cinetică]] mecanică în [[energia cinetică]] a particulelor electrizate si anume [[curent electric]].

===Transformatorul electric===
[[Transformator]]ul electric este un aparat  care transferă [[energie electrică]] dintr-un [[circuit electric]] (primarul transformatorului) în altul (secundarul transformatorului), funcționând pe baza fenomenului inducției electromagnetice. Un [[curent alternativ]] care străbate înfășurarea primară produce un [[câmp magnetic]] variabil în miezul magnetic al transformatorului, acesta la rândul lui producând o tensiune electrică alternativă în înfășurarea secundară.

===Debitmetrul electromagnetic===
[[Debitmetru electromagnetic|Debitmetrul electromagnetic]] permite măsurarea debitului de curgere datorită tensiunii electromotoare produse de un [[fluid]] conductor electric în mișcare.

==Bibliografie==
* A. Amuzescu, D. Popovici, ''Curs de electrotehnică'', (Politehnica București Catedra de electrotehnică), Editura Printech București, 1999.

==Legături externe==
*{{ro icon}} [http://www.circuiteelectrice.ro/curent-continuu/electromagnetism/inductia-electromagnetica Inducția electromagnetică (www.circuiteelectrice.ro)]

== Vezi și ==
* [[Inducție electromagnetică]]
* [[Supraconductibilitate]]
* [[Magnetoelectrochimie]]


{{Electromagnetism}}

[[Categorie:Fizică]]
[[Categorie:Electromagnetism]]