法拉第定律計算器

法拉第定律將感應電動勢與磁鏈的變化率連結起來。對每匝磁通量相同的線圈，磁鏈等於匝數乘以每匝磁通量。一段時間內的平均感應電動勢，等於負的匝數乘以磁通量變化，再除以經過的時間。韋伯每秒等於伏特，因此使用國際單位制輸入，即可直接得到以伏特表示的答案。 負號表達楞次定律。當存在封閉導電路徑時，感應電流會產生磁效應，阻擋造成它的變化。在選定的正負號慣例下，正向磁通量增加時，帶正負號的電動勢為負；正向磁通量減少時，電動勢為正。許多實際問題只需大小，因此計算器同時顯示兩者。必須先定義迴路正方向與磁通量正方向，符號才有意義。 磁通量是磁場通過線圈面積的面積分。對均勻磁場與平面迴路，可寫為磁通密度乘以面積，再乘以磁場與表面法線夾角的餘弦。因此，磁場改變、迴路面積改變、線圈旋轉，或線圈穿越非均勻磁場，都會使磁通量變化。本計算器直接接受初始與最終磁通量，所以在確定磁通量後，即可表示上述任何機制。 結果是輸入時間區間內的平均電動勢。瞬時電壓需對磁鏈微分，且可能在過程中持續改變。模型假設每匝鏈結相同磁通量，並忽略繞組電阻、電感、漏磁通、寄生電容、磁飽和與量測頻寬。即使感應開路電壓遵循法拉第定律，這些效應仍會影響電流與暫態行為。可將本計算器用於物理習題和初步電磁估算，詳細設計則應採用隨時間變化的電路或場模型。高感應電壓可能造成危險，因此實際線圈也需要絕緣、切換保護與安全量測方法。