5. Электрмагниттік индукция құбылысы
5.1. электрмагниттік индукция –ток өткізетін тұйық контурда осы контурды қамтыған магнит өрісінің өзгергенде индукциялық токтың (эқк-нің) пайда болуы.
фарадей заңы: электрмагниттік индукцияның электр қозғаушы күші (эқк) контурды тесіп өтетін магнит индукциясының ағынының уақытқа байланысты өзгеру жылдамдығына тең болады.
(163)
электрмагниттік индукцияның эқк магниттік ағынның өзгеру жолдарынан тәуелсіз болады.
ленц ережесі: индукциялық токтың бағыты өзінің тудырған магнит өрісі индукциялық токты тудырған магнит ағынының өзгерісін болдырмауға тырысатындай бағытта болады.
және 
49-сурет
яғни, индукциялық ток әрқашан да өзін тудыратын себептерге қарама-қарсы әсер ететіндей болып бағытталады (49-сурет).
фарадей
заңын энергияның сақталу заңы негізінде
тұжырымдауға болады. өткізгіш контурдың
жазықтығына перпендикуляр біртекті
магнит өрісінде еркін қозғалатын тогы
бар бөлігін қозғалтуда (50-сурет) ампер
күшінің жұмысы 
, мұндағы 
–
ұзындығы 
өткізгіштің dx орын
ауыстырғандағы қиып өткен магнит
ағыны.
50-сурет
энергияның
сақталу заңына сәйкес, ток көзінің
жұмысы джоулдық жылу жұмысы 
мен
ампер күшінің жұмысының қосындысына
тең:
.
(164)
осыдан:
(165)
мұндағы
егер тұйық контур n тізбектей жалғасқан орамнан құралған болса, (мысалы, соленоид), эқк барлық ораммен шектелген беттен өтетін толық магниттік ағынның өзгеру жылдамдығымен анықталады:
(166)
кедергісі r тұйық контурдағы индукциялық ток күші:
(167)
сәйкесінше контур өткізгішінің қимасынан өткен электрлік заряд:
(168)
қозғалмалы өткізгіш бойындағы индукциялық эқк
магнит өрісінде қозғалыстағы өткізгіштің еркін электрондарына лоренц күші әсер етеді:
(169)
мұндағы 
–магнит
өрісіне перпендикуляр жазықтықта
қозғалған өткізгіштің жылдамдығы.
электрондар лоренц күшінің
әсерінен 
жылдамдықпен
ретті қозғалады (51-сурет). тұйықталмаған
өткізгіш бойында электрондардың
қозғалысы олардың электр өрісінің
күші 
бөгде
күш –лоренц күшімен компенсацияланғанда
тоқтайды.
51-сурет
тұрақталған
бөгде күштердің өріс кернеулігі (
):
(170)
өткізгіштегі электрмагниттік индукция эқк:
(171)
болғандықтан:
(172)
мұнда 
– шексіз
аз 
уақытта
өткізгіш сызған 
бетті
қиып
өтетін магнит ағыны, 
– өткізгіштің
магниттік индукция сызықтарын қиып өту
жылдамдығы.
қозғалмайтын
өткізгіштегі индукциялық эқк. фарадей
заңына сәйкес, электрмагниттік
индукцияның эқк
айнымалы магнит өрісінде орналасқан
қозғалмайтын өткізгіш контурда да пайда
бола алады. максвелл бойынша: айнымалы
магнит өрісінің кеңістікте туғызған
табиғаты электрстатикалық емес 
электр
өрісі есебінен өткізгіште индукциялық
ток пайда болады. осы 
векторының
кез келген тұйық контур бойымен
циркуляциясы э.қ.күштің шамасына тең.
(173)
магнит
өрісінде өткізгіш жазық төртбұрыш
контурдың (рамканың) айналуы. электрмагниттік
индукция құбылысы арқылы
механикалық энергияны электр тогының
энергиясына түрлендіретін қондырғының
– генератордың –
жұмыс істеу принципін түсіндіреді
(52–сурет). біртекті магнит өрісінде (
)
тұрақты жылдамдықпен (
)
айналып тұрған ауданы s
контурда ілініскен магнит ағыны
52– сурет
кез келген уақыт мезетінде:
контурда пайда болатын индукциялық айнымалы эқк:
немесе 
(174)
гармоникалық заңмен сипатталады.
индукцияланған электр өрісі. қозғалмайтын өткізгіш тұйық контурға жазық магнитті жылдамдықпен жақындатқанда контурда индукциялық ток пайда болады (53-сурет). еркін зарядтар индукцияланған электр өрісінің ықпалымен ретті қозғалады.
53-сурет
индукцияланған электр өрісінің қасиеттері:
– индукцияланған электр өрісін айнымалы магнит өрісі тудырады, яғни индукцияланған электр өрісі – кулондық өріс емес;
– индукцияланған электр өрісі магнит өрісі сияқты құйынды, күш сызықтары тұйықталған;
– индукцияланған электр өрісі потенциалдық емес, бұл өрісте бірлік оң зарядты тұйық тізбек бойымен орын ауыстырғанда атқарылатын жұмыс айнымалы магнит өрісіндегі тұйық контур бойында индукцияланатын эқк-не тең;
осыдан шығатын қорытынды: айнымалы магнит өрісі индукцияланған құйынды электр өрісінің пайда болуына себепші. электрдинамиканың осы іргелі қағидасын фарадейдің электрмагниттік индукция заңын жалпылай отырып дж.максвелл тұжырымдаған. құйынды электр өрісінің кернеулігі векторының бағыты фарадей заңына сәйкес ленц ережесі бойынша анықталады.
құйынды токтар (фуко токтары) – тұтас шомбал өткізгіштерде қозатын токтар. тұтас көлемді өткізгіштің кедергісі аз болғандықтан құйынды токтар өте үлкен күшке ие бола алады. фуко токтары бірлік уақытта магнит өрісінің өзгеру жиілігінің квадратына тура пропорционал орасан зор жылу бөліп шығарады. жұмыс істеу принципі осы қасиетке негізделген индукциялық пештерде жоғарғы жиілікті айнымалы ток қолданылады.
көптеген электртехникалық қондырғыларда (электр машиналары, трансформаторлар) фуко токтарының есебінен көп жылу бөлінуі артық энергия шығынына әкеледі. энергия шығынын азайту мақсатында трансформатордың өзекшесін, электр машиналарының магниттік тізбектерін, т.б. бөлшектерді беттері магниттік индукция сызықтарына параллель болатындай етіп орналасатын, бір–бірінен оңашаланған жұқа пластиналардан құрайды.
айнымалы тогы бар сымдағы құйынды ток.
өткізгіштегі
негізгі ток артқанда 
немесе
кемігенде 
пайда
болатын құйынды токтар өткізгіштік
тогының өзгеруіне қарсы
54-сурет
болатындай және сымның бетінің маңында токты күшейтетіндей болып бағытталады. осының нәтижесінде тез айнымалы ток өткізгіш қимасы бойында біркелкі таралмай, сымның бетіне қарай ығыстырылған болып шығады. осы құбылысты скин-эффект ( беттік эффект) деп атайды.
магнит өрісінде қозғалған тұтас өткізгіште пайда болатын құйынды
55-сурет
токтар мен магнит өрісінің әрекеттесуі барысында үлкен кедергі күштері пайда болып, өткізгіш қозғалысы тез баяулайды. осы құбылыс электрөлшеуіш құралдарының қозғалмалы жүйелерін тыныштандыру үшін қолданыс тапқан (фуко токтарының тежеуші әсері).