Униполя́рная инду́кция (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 и скорости магнита.
Объяснение эффекта Если намагниченное тело — проводник, то униполярная индукция может быть объяснена в рамках классической электродинамики: под действием силы Лоренца свободные электроны перемещаются внутри тела перпендикулярно направлениям и до тех пор, пока в теле не возникнет электрическое поле, препятствующее этому перемещению.
Последовательное объяснение явления униполярной индукции даётся теорией относительности. В системе отсчёта, связанной с магнитом (собственной системе отсчёта), электрическое поле отсутствует. Если в лабораторной системе отсчёта магнит движется поступательно, равномерно и прямолинейно со скоростью , то, согласно релятивистским формулам преобразования напряжённостей полей, в этой системе электрическое поле с точностью до множителя при малых практически не отличающегося от единицы, будет равно: , где — скорость светаФормула записана в симметричной системе СГС, где размерности электрического и магнитного полей равны и, в отличие от СИ, отсутствуют нефизические размерные коэффициенты.; эта формула применима к областям как внутри, так и вне намагниченного тела, независимо от того, является ли оно проводящим или непроводящим. Таким образом, униполярная индукция — 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 «униполярная индукция» неудачен, он возник вследствие того, что в униполярной машине контур, в котором наводится ЭДС, расположен со стороны одного полюса магнита.
Источники
См. также Фарадеев парадокс Униполярный генератор Униполярный электродвигатель Эрик Эдлунд писал в 1878 году об униполярной индукции, основываясь на собственных оригинальных представлениях об электричестве.
Ссылки Относительность и электрические машины Ваннах Михаил — 26 апреля 2007 года.
Примечания Комментарии
Категория:Электродинамика Категория:Специальная теория относительности