Thí nghiệm về hiện tượng cảm ứng điện từ
Tính chất của từ trường quay

View
Mô tả thí nghiệm: Nam châm vĩnh cửu được gắn vào động cơ, khi động cơ quay làm cho nam châm quay và tạo ra từ trường quay. Đưa một khung dây kim loại vào từ trường quay của nam châm, khung dây sẽ quay theo cùng chiều, nhưng với tốc độ chậm hơn (so với nam châm)
Điện năng của dòng điện xoay chiều được biến thành cơ năng nhờ các động cơ điện xoay chiều. Loại thông dụng nhất hoạt động trên cơ sở hiện tượng cảm ứng điện từ và bằng cách sử dụng từ trường quay.
Có thể quan sát tác dụng của từ trường quay bằng một cơ cấu đơn giản như sau: Một nam châm vĩnh cửu hình chữ U có thể quay quanh một trục x'x, giữa hai nhánh của nó có một khung dây khép kín quay được quanh trục đối xứng của khung trùng với trục x'x.
Chúng ta quay nam châm với vận tốc góc w không đổi, làm cho từ trường giữa hai nhánh của nó cũng quay với vận tốc góc w. Ta thấy khung dây bắt đầu quay nhanh dần cùng chiều với nam châm, và khi đạt tới một vận tốc góc w0 < w thì giữ nguyên vận tốc đó.
Có thể giải thích hiện tượng đó như sau: Khi nam châm bắt đầu quay, từ thông qua khung dây biến thiên, làm xuất hiện một dòng điện cảm ứng. Tác dụng của dòng điện đó là chống lại sự biến thiên từ thông. Lực điện từ tác dụng lên khung dây làm cho nó quay cùng chiều với nam châm, để chống lại sự thay đổi vị trí tưng đối của nó với nam châm. Nếu khung dây đạt tới vận tốc góc w thì từ thông qua nó không biến thiên nữa, dòng điện cảm ứng mất đi, lực điện từ làm quay khung dây cũng mất đi. Nhưng thực ra nó chỉ đạt tới một vận tốc góc ổn định w0 nhỏ hn vận tốc góc w của nam châm, tức là của từ trường quay.