Faradayn induktiolaki

Faradayn lain mukaan virtasilmukkaan indusoituu jännite, kun silmukan läpi kulkeva magneettivuo muuttuu. Indusoituva jännite on suoraan verrannollinen magneettivuon ${\displaystyle \Phi _{M}}$ muutosnopeuteen. Jännite indusoituu siten, että sen aikaansaama sähkövirta silmukassa pyrkii vastustamaan ulkoisen magneettikentän muutosta.

Ilmiötä kuvaa yhtälö ^[1][2]:

${\displaystyle E_{ind}=-{\frac {d\Phi _{M}}{dt}}}$,

missä ${\displaystyle E_{ind}}$ on indusoitunut jännite ja ${\displaystyle {\frac {d\Phi _{M}}{dt}}}$ on magneettivuon muutosnopeus.

Koska ${\displaystyle \Phi _{M}=\mathbf {B} \cdot \mathbf {A} \rightarrow {\frac {d\Phi _{M}}{dt}}={\frac {d(\mathbf {B} \cdot \mathbf {A} )}{dt}}}$

eli ${\displaystyle E_{ind}=-{\frac {d}{dt}}(BAcos\phi )}$, missä ${\displaystyle B}$ on magneettivuon tiheys, ${\displaystyle A}$ on silmukan pinta-ala ja ${\displaystyle \phi }$ on vuontiheysvektorin ja silmukan akselin välinen kulma.

Nähdään, että muuttuva magneettikenttä indusoi silmukkaan jännitteen. Vastaavasti silmukkaan indusoituu jännite, jos se liikkuu niin, että sen akselin suunta magneettikenttään nähden muuttuu.

Faradayn lain mukaan siis muuttuva magneettikenttä indusoi sähkökentän, ja koska Ampère-Maxwellin lain mukaan muuttuva sähkökenttä indusoi magneettikentän, voidaan sähkömagneettisen säteilyn aaltoluonne ymmärtää Maxwellin yhtälöiden pohjalta.

• Maxwellin yhtälöt

• Mansfield and O'Sullivan, Understanding Physics. Sons Wiley and Ltd, Wiley 1998.

• Lindell, Ismo; Sihvola, Ari: Sähkömagneettinen kenttäteoria 1. Staattiset kentät. Helsinki: Otatieto, 2013. ISBN 978-951-672-354-2