Εξήγηση
Ο υπολογισμός της επαγωγικής τάσης, ή αλλιώς επαγωγικής ηλεκτρεγερτικής δύναμης (ΗΕΔ), από τη μεταβολή της μαγνητικής ροής είναι ένας θεμελιώδης λίθος στην ηλεκτρομαγνητική επαγωγή. Αρχικά, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τη μαγνητική ροή (Φ), η οποία αντιπροσωπεύει τον συνολικό αριθμό των μαγνητικών γραμμών πεδίου που διαπερνούν κάθετα μια δεδομένη επιφάνεια. Η μαγνητική ροή εξαρτάται από την ένταση του μαγνητικού πεδίου (Β), το εμβαδόν της επιφάνειας (Α) και τη γωνία (θ) μεταξύ του μαγνητικού πεδίου και της κάθετης στην επιφάνεια.
Για να παραχθεί επαγωγική τάση, είναι απαραίτητο να μεταβληθεί η μαγνητική ροή. Αυτή η μεταβολή μπορεί να επιτευχθεί με τρεις κύριους τρόπους: αλλαγή της έντασης του μαγνητικού πεδίου (Β), αλλαγή του εμβαδού της επιφάνειας (Α) που διαπερνά το πεδίο, ή αλλαγή της γωνίας (θ), δηλαδή του προσανατολισμού της επιφάνειας ως προς το μαγνητικό πεδίο. Οποιαδήποτε από αυτές τις μεταβολές οδηγεί στην εμφάνιση επαγωγικής τάσης.
Ο νόμος του Faraday για την ηλεκτρομαγνητική επαγωγή είναι ο βασικός νόμος που περιγράφει ποσοτικά αυτό το φαινόμενο. Σύμφωνα με αυτόν, η επαγωγική τάση (Ε) είναι ανάλογη με τον ρυθμό μεταβολής της μαγνητικής ροής. Μαθηματικά, εκφράζεται ως Ε = -ΔΦ/Δt (για μέσες τιμές) ή Ε = -dΦ/dt (για στιγμιαίες τιμές). Το αρνητικό πρόσημο στην εξίσωση είναι κρίσιμο και εξηγείται από τον Νόμο του Lenz, ο οποίος δηλώνει ότι η φορά της επαγωγικής τάσης είναι τέτοια ώστε να αντιτίθεται στην αιτία που την προκαλεί, δηλαδή στην μεταβολή της μαγνητικής ροής. Αυτό το πρόσημο καθορίζει την κατεύθυνση του επαγωγικού ρεύματος.
Για τον υπολογισμό της επαγωγικής τάσης, ακολουθούμε τα εξής βήματα: Πρώτον, προσδιορίζουμε την αρχική (Φαρχική) και την τελική (Φτελική) μαγνητική ροή. Δεύτερον, υπολογίζουμε τη μεταβολή της μαγνητικής ροής (ΔΦ = Φτελική - Φαρχική). Τρίτον, διαιρούμε τη μεταβολή της ροής με το χρονικό διάστημα (Δt) στο οποίο συνέβη η μεταβολή. Τέλος, εφαρμόζουμε τον τύπο Ε = -ΔΦ/Δt. Οι μονάδες μέτρησης είναι: Weber (Wb) για τη μαγνητική ροή, δευτερόλεπτα (s) για τον χρόνο και Volt (V) για την επαγωγική τάση. Εάν πρόκειται για πηνίο με Ν σπείρες, η συνολική επαγωγική τάση είναι Ε = -Ν * ΔΦ/Δt, όπου Φ είναι η ροή που διαπερνά μία σπείρα.