60.003 6434

A képen látható piros dróthurkot felfogható "egyetlen menetes tekercsként", vagyis amibe mágnest bedugva-kihúzva áramot indukálhatunk, termelhetünk. Ezt a dróthurkot rákapcsoljuk egy rettentően érzékeny árammérő műszerre (a képen láthatónál sokkal érzékenyebbre). De nem találjuk az állanómágneseinket.

a)  Hogyan tudnánk mégis (némi, picike) áramot indukálni a hurokban?

A Föld mágneses mezejét kihasználva.

A Föld mágneses mezejének erővonalai mindenhol jelen vannak. Már csak azt kell elérnünk, hogy a hurkon átmenő erővonalak száma változzon. Erre két módszer is kínálkozik:

1. módszer

Amikor a dróthurok úgy áll a mágneses erővonalakhoz képest, hogy a síkja nagyjából merőleges a hurkon átmennek erővonalakra, olyankor sok erővonal halad át a hurok belsejében. Ha ezután a hurkot elforgatjuk úgy (90 fokkal), hogy a síkja párhuzamos legyen a Föld mágneses erővonalaival, akkor már egyetlen erővonal sem megy át a hurkon. Vagyis eközben a hurkot átdöfő mágnese erővonalak száma megváltozott, ilyenkor pedig mindig indukálódik feszültség.

2. módszer

Hajlékony drót esetén azt is csinálhatjuk, hogy a hurkot először beállítjuk úgy, hogy a síkja merőleges legyen a földmágnesség erővonalaira, azaz sok erővonal haladjon át a hurkon. Majd a hurok drótját hirtelen úgy deformáljuk, hogy a hurok területe lényegében eltűnjön, hiszen a hurkon átmenő erővonalak száma ettől is drasztikusan lecsökken. Ezt a legegyszerűbb úgy megtenni, hogy a hurok két átellenes pontját megfogjuk, és őket ellentétes irányban széthúzzuk, egymástól a lehető legjobban eltávolítjuk:

A Föld mágneses mezeje viszonylag gyenge ($30$‑$60\ \mathrm{mikrotesla}$), ezért egyetlen hurok elforgatásakor illetve összepréselésekor csak kicsi feszültség keletkezik, amit csak egy meglehetősen érzékeny műszerrel tudunk kimutatni. (Egy $1\ \mathrm{m^2}$‑es területű hurok 1 másodperc alatt történő elforgatásakor csupán $30$‑$60\ \mathrm{mV}$ feszültség indukálódik az egyetlen hurok mentén.)