Униполярная индукция

Униполярная индукция (от уни… и полюс), возникновение ЭДС в намагниченном теле, движущемся непараллельно оси намагничивания. При этом эдс направлена перпендикулярно плоскости, в которой расположены векторы магнитной индукции В и скорости u магнита.

Если намагниченное тело – проводник, то У. и. может быть объяснена в рамках классической электродинамики: под действием силы Лоренца свободные электроны перемещаются внутри тела перпендикулярно направлениям u{displaystyle u} и B{displaystyle B} до тех пор, пока в теле не возникнет электрическое поле, препятствующее этому перемещению.

Последовательное объяснение явления У. и. даётся теорией относительности. В системе отсчёта, связанной с магнитом (собственной системе отсчёта), электрическое поле Е отсутствует. Если в лабораторной системе отсчёта магнит движется поступательно, равномерно и прямолинейно со скоростью v, то, согласно релятивистским формулам преобразования напряженностей полей, в этой системе электрическое поле E{displaystyle E} (с точностью до множителя 11−v2c2{displaystyle {frac {1}{sqrt {1-{frac {v^{2}}{c^{2}}}}}}}, при малых u{displaystyle u} практически не отличающегося от 1) будет равно: E=−[ucB]{displaystyle E=-left[{frac {u}{c}}Bright]}, где c{displaystyle c} – скорость света; эта формула применима к областям как внутри, так и вне намагниченного тела, независимо от того, является ли оно проводящим или непроводящим. Т. о., У. и. – релятивистский эффект, в котором ясно проявляется относительный характер деления электромагнитного поля на электрическое и магнитное.

Наличие электрического поля приводит к появлению постоянной разности потенциалов, что используется для генерирования постоянного тока в униполярных машинах. Термин «У. и.» неудачен, он возник вследствие того, что в униполярной машине контур, в котором наводится ЭДС, расположен со стороны одного полюса магнита.

Источники

Тамм И. Е. Основы теории электричества. — 8-е изд. — М., 1966.

Ссылки