این قانون حاکی از آن است که هر تغییری در
شار مغناطیسی گذرنده از حلقه رسانا به وجود آید جریانی در حلقه القا می شود ولی ، با تغییر دادن دقیقا یکسان شار مغناطیسی از داخل حلقه های ساخته شده از مواد مختلف ، در می یابیم که جریان هایی که در آنها القا می شود، متفاوت هستند.
جریان القایی به جنس (مقاومت الکتریکی) پیچه
رسانا وابسته است. برای مثال ، دو پیچه هم شکل و هم اندازه و دارای تعداد دورهای یکسان ، اما یکی از
سیم مس و دیگری از سیم
نیکل و
کرم ، با طول و سطح مقطع یکسان را در
میدان مغناطیسی (مثلا داخل سیم لوله) طوری قرار می دهیم که نسبت به راستای مغناطیسی در وضع همسان قرار گیرند.
با قطع میدان مغناطیسی در هر دو
پیچه جریان القایی مشاهده می شود. اما
شدت جریان الکتریکی در پیچه مسی 70 برابر شدت جریان پیچه نیکل و کرم است. با انجام دادن آزمایش های گوناگون از این نوع ، در می یابیم که با سایر شرایط یکسان ، هر چه
مقاومت الکتریکی پیچه کمتر باشد ، جریان القایی شدیدتر است (البته در طول
اندازه گیری جریان الکتریکی القایی ، باید بتوان از مقاومت دستگاه اندازه گیری در مقایسه با مقاومت پیچه صرف نظر نمود).
دستاورد وابستگی جریان به مقاومت الکتریکی:
این وابستگی ما را به این نتیجه هدایت می کند که در شرایط معین آزمایش ، نیروی محرکه ای در پیچه القا می شود، و جریان القاپی ناشی از آن از روی
قانون اهم تعیین می شود و سر انجام معلوم می شود که جریان القایی با مقاومت الکتریکی مدار نسبت عکس دارد. در واقع ، می توان با آزمایش ساده ای نشان داد که در جریان های القایی نیز قانون اهم معتبر است.
قانون اهم و جریان های القایی:
دو سر پیچه ای را که در آن جریانی القا می شود و به مداری وصل می کنیم که مقاومتش را بشود عوض کرد و
اندازه گیری های مناسب انجام داد. اگر یکی از پیچه ها به
لامپی متصل باشد (پیچه دوم ) و دیگری (پیچه اول) به
برق شهر وصل شده باشد. می دانیم که جهت جریان شهری در هر ثانیه 60 بار عوض می شود (فرکانس برق شهر 60Hz است). چون جریان در پیچه اول و در نتیجه
میدان مغناطیسی در آن مرتب عوض می شود ، در پیچه دوم نیروی محرکه متناوب القا می شود که جهت آن نیز مرتب عوض می شود. در مدار پیچه القایی دوم یک لامپ به عنوان آشکار ساز جریان و یک
رئوستا به طور متوالی قرار می دهیم.
جریان القایی با مقدار و جهت متناوب از
رشته لامپی گذرد و آنرا گرم و ملتهب می کند و می تواند روشنایی بتاباند. بدون تغییر دادن پیچه ها و آرایش متقابلشان ، با حرکت دادن لغزنده
رئوستا مقاومت مدار القا را دو برابر می کنیم. می بینیم که روشنایی لامپ خیلی ضعیفتر (مایل به قرمز) می شود. این آزمایش نشان می دهد، جریانی که از لامپ می گذرد کاهش یافته است. با قرار دادن
آمپر سنج سیم داغ به جای لامپ ، می توان
شدت جریان الکتریکی القایی را اندازه گرفت.
اگر علاوه بر شدت جریان ، مقاومت کل تمامی مدار را نیز اندازه بگیریم، می توان اطمینان پیدا کرد که قانون اهم برای جریان های القایی نیز معتبر است. I=E
ind/R که در اینجا I شدت جریان ، R مقاومت کل مدار ، یعنی مجموع مقاومت های پیچه القا و سایر عناصر مدار
«رئوستا ، لامپ ،
آمپر سنج و غیره ) و E
ind نیروی محرکه الکتریکی القایی است که با تغییر مقاومت مدار در این آزمایش ها بدون تغییر می ماند.
در شرایط ظهور و پایداری
جریان الکتریکی در مدار مفهوم نیروی محرکه القایی ظاهر می گردد. اختلاف اساسی بین حالات اخیر و نیروی محرکه القایی چنین است که در
پیل گالوانی ولتا ،
انباره یا
ترموکوپل می توان ثابت کرد که نیروی محرکه الکتریکی در بخشی از مدار (یعنی در فصل مشترک بین فلز و
الکترولیت یا در تماس بین دو فلز مختلف) ظاهر می شود. در حالت
القای الکترومغناطیسی ، نیروی محرکه الکتریکی در بخشی از مدار متمرکز نمی شود بلکه روی تمام مدار القا ، یعنی هر نقطه ای از مدار که
شار مغناطیسی تغییر می کند، فعال است.
در مورد حلقه ای که
خطوط میدان مغناطیسی را در بر می گیرد ، نیروی محرکه الکتریکی در همه مدار القا می شود و می توان آن را برای کل حلقه حساب کرد. اگر چندین دور حلقه داشته باشیم، همین امر در هر کدام از آنها پیش می آید.
نیروی محرکه الکتریکی پیچه مجموع نیروهای محرکه الکتریکی هر یک از حلقه ها است.
مباحث مرتبط با عنوان:
