(21а)

который мог путать даже больше, как будто предлагая модификацию максвелловского уравнения (который это - не, как, E и B в (2la) должны быть измерены в различных структурах ссылки). Вероятно подобные намерения принес Кохн, чтобы заявить два интегральных закона индукции, правила (22) потока и, независимо, правило для двигательной эдс,

(обычными обозначениями) (23)

Путь интегрирования в интегральном законе (22) могла бы представить другой пункт неверного истолкования. Естественно идентифицировать этот путь с материальной цепью, чтобы получить вызванную эдс в нем. Однако, тонкие эффекты интегрирования, которое не отражает никакой новой физики, могут причинить запутывающие результаты при применении интегрального закона. Мы иллюстрируем это ниже.

В представлении электромагнитной индукции в пределах IPC, некоторые авторы начинают с магнитной силы на двигающемся заряде в магнитной поле. Они интерпретируют эту силу как проявление двигательной эдс в пруте, двигающемся через магнитное поле, (23). Таким образом закон (22) Фарадея, кажется, обобщение микроскопического явления магнитной силы, действующей на заряд. Тогда, эффект вызванных электрических полей взят, чтобы быть объясненным основанным на интегральном законе. Это было новшество, чтобы начаться с вызванного, несвязная электрическое поле и делать вывод к интегральному закону Фарадея

Большинство авторов используют различный подход. Они сначала представляют интегральный закон (22) как эмпирическое открытие Фарадея , как только этот закон установлен, эдс для прута проведения, двигающегося в магнитную область (23) может быть выведена. Вызванная эдс магнитом, приближающимся к постоянной цепи также объясняется в результате временных изменений в магнитной поле и следовательно в магнитном потоке. Такой подход ближе к исторической последовательности событий, но это концептуально удовлетворительно? Ложное впечатление могло бы выясниться, что два явления вызванных эдс - производные закона (22) Фарадея, который кажется фундаментальным и всеобъемлющим. Фактически, насколько каждый рассматривает теорию электромагнетизма, ситуация отлична. Из интегрального закона (также известный как "правило потока"), можно получить нанесение удара "парадоксы, " которые требуют дополнительного усилия интерпретации, основанной на дифференциальных законах, чтобы быть решенными.

Ясный пример такого случая был обеспечен даже Фарадеем непосредственно "диск Фарадея", не нуждается ни в каком изменении в магнитном потоке, чтобы произвести вызванную эдс [рис. 8 (a)]. В

этом устройстве твердого тела, проводящее диск во вращение в постоянном однородном магнитном поле, параллельно оси диска. Хотя относительное движение диска и магнита присутствует, магнитный поток через диск не изменяется, dФ/dt = 0. Однако, Фарадей демонстрировал, что разность потенциалов развита между центром и периферией диска: любопытная ситуация, где закон Фарадея не составляет генератор Фарадея.

Напротив, микроскопический (дифференциальный) подход, который определяет магнитную силу q [VxB] прикладной по зарядам в двигающемся диске, легко обеспечивает полный счет на созданную эдс. Фигура 8 (b), схематично представляет электрическую цепь. От целой цепи (abcde), мы должны только рассмотреть радиальный "прут" во вращающемся диске, который мгновенно соединяет две щетки, щетка e в центре, с щеткой в периферии. Поскольку диск вращается, все его заряды обладают различным касательным перпендикуляром скоростей к каждому радиусу. Другие скорости электронов в abcde цепи (дрейфовая и тепловая) не уместны. Касательные скорости электронов подчинены магнитной силе, подталкивая их радиально направленный наружу. Этот толчок интерпретируется как вызванная эдс, распространяется поперек диска и порождения радиальной разности потенциалов. В то время как прямое использование магнитной силы легко объясняет этот эффект, слишком строгое использование интегрального закона (22) терпит неудачу, потому что нет никакого изменения в магнитном потоке, связанном с цепью. Преимущество микроскопического закона, в этом случае, является очевидным.

Хотя соответствующее концептуальное обсуждение диска "Фарадея" могло бы быть очень поучительно, это редко появляется в текстах IPC. Обычно, это появляется в упражнениях конца-главы, что означает, что его высокий педагогический потенциал понят только иногда. Комментарии советуя осторожному выбору пути интегрирования, которое "должно включить движение диска, " неясны и из небольшой помощи ученику. Рекомендованный метод следовать за изменением в произвольной выбранной области сектора, хотя это приводит к правильному ответу, кажется, уловка и не объясняет много. Действительно, не было никакого вызванного тока в закрытом электрическом контуре проведения любой формы, двигающейся в целом через гомогенную магнитную область. Отказ интегрального закона (22) в случае диска "Фарадея" не связан с круговым движением. Это находится в факте это двух фрагментов ea и постоянного тока [рис. 8 (b)] электрического контура проведения, только каждый находится в движении, и другой постоянен. Можно одинаково наблюдать то же самое явление в его линейном геометрическом аналоге. Рассмотрите U-имеющий форму проведением прута, двигающегося в гомогенную магнитную область [U плоскость параллельна полю, рис. 9 (a)]. Эдс, вызванная в верхней стороне, быть причинами электрический ток в

электрическом контуре в постели. Цепь закрыта путью объявления в пластине проведения ПАНЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ, которая остается постоянной. Поток через электрический контур остается нолем, и правило потока не в состоянии объяснять вызванный ток.

В настройках рис. 9 (b) (электрический контур проведения, абсд двигающийся через гомогенное магнитное поле), правило потока не может объяснять разность потенциалов поперек сторон быть и объявлением - электрический контур поляризован, и магнитный поток через электрический контур остается нолем. В отличие от рис. 9 (a), нет никакого тока в этом случае, потому что разность потенциалов, установленная поперек, быть та же самая как это поперек объявления. В рис. 9 (a) обвинения в объявлении пути проведения не двигаются с U-имеющий форму прутом, так что разность потенциалов поперек, быть остается неуравновешенной.

Чтобы подчеркивать точку, можно рассмотретьдругое устройство , в котором вызванная эдс и вызванный электрический ток (оба колебания) присутствуют в отсутствии электрического контура проведения или любого магнитного потока, связанного с этим. Прут проведения ab установлен на деревянном (изоляторе) цилиндр [рис. 9 (c)]. Когда цилиндр вращается в гомогенной магнитной области{поле}, вызванный ток циркулирует в пределах прута. Правило магнитного потока не применимо. Точно так же нет никакого способа применить правило потока объяснять вызванную эдс и ток в любой антенне прута, поскольку электрический контур неопределен. Микроскопический закон (21) должен быть применен. Мы демонстрировали, что изменение в магнитном потоке - не необходимое условие для электромагнитной индукции. Но действительно ли это достаточно?