Электродвижущая сила, наведенная в проводе
При движении провода с постоянной скоростью v с той же скоростью будут, перемещаться свободные электроны и положительные ионы провода. Если провод движется в однородном поле перпендикулярно магнитным линиям (см. рис.), то на каждую заряженную частицу будет действовать электромагнитная сила, направление которой определяется правилом левой руки. Под действием этих сил электроны будут перемещаться на один конец провода, создавая на нем отрицательный заряд, а на другом конце провода недостаток электронов вызовет положительный заряд. Разделение зарядов прекратится, если электромагнитные силы уравновесятся электрическими силами притяжения разноименных зарядов. Так, в результате работы электромагнитных сил в. проводнике возникает э. д. с., которую называют э. д. с. электромагнитной индукции, а само явление — электромагнитной индукцией. В этом случае механическая энергия, затраченная на движение проводника, преобразуется в электрическую. Явление электромагнитной индукции было открыто в. 1831 г. английским физиком М. Фарадеем.
На концах незамкнутого провода напряжение U равно э. д. с. электромагнитной индукции Е, таким образом:
но так как 
, а сила, действующая на электрон 
, то:
Следовательно, наведенная (индуктированная) в проводе э. д. с. электромагнитной индукции пропорциональна величине магнитной индукции поля, в котором движется проводник, длине провода и Скорости его движения в направлении, перпендикулярном магнитным линиям. Это первая формулировка закона электромагнитной индукции.
Направление наведенной э. д. с. определяется правилом правой руки. Ладонь правой руки располагают так, чтобы магнитные линии входили в нее, отогнутый под прямым углом большой палец совмещают с направлением движения проводника, тогда вытянутые четыре пальца укажут направление индуктированной э. д. с. .
При движении проводника в плоскости, расположенной под углом а к вектору магнитной индукции, э. д. с. определяется только слагающей скорости, нормальной к вектору магнитной индукции, т. е. 
, следовательно:
При перемещении проводника со скоростью v = Δb / Δt в плоскости, нормальной к магнитным линиям поля, наведенная в нем э. д. с.:
Учитывая, что произведение В и площади ΔS = ⌊Δb равно магнитному потоку ΔФ = BΔS пересеченному проводником за время наведенная в нем э. д. с.:
Следовательно, наведенная э. д. с. равна скорости пересечения проводником магнитного потока.
Электродвижущая сила, наведенная в контуре
При движении контура (см. рис.) в неоднородном магнитном поле в плоскости, нормальной к магнитным линиям (на рис. показаны крестиками), в направлении, указанном стрелкой, в сторонах контура 1 и 2 наводятся э. д. с.e1 и e2 . Направления этих э. д. с., найденные по правилу правой руки, показаны стрелками. В сторонах контура 3 и 4 э. д. с. не наводятся, так как они не пересекают магнитного поля.
Обозначив потоки ΔФ1 и ΔФ2, пересеченные соответственно сторонами контура 1 и 2 за время , напишем величины э. д. с. :
В результате движения контура за время Δt пересеченный магнитный поток ΔФ1 окажется внутри контура, а поток ΔФ2 за пределами контура. Так как положительное направление э. д. с. связано правилом буравчика с направлением магнитного потока, то направление е2 будет положительным, а е2 — отрицательным. Таким образом, наведенная в контуре э. д. с.:
При другой форме записи, при которой элементарные приращения потока и времени ΔФ и Δt заменены бесконечно малыми приращениями dФ и dt, получим для произвольного момента времени выражение э. д. с., наводимой в контуре:
Из полученного выражения следует, что э. д. с. электромагнитной индукции, наведенная в контуре, равна скорости уменьшения магнитного потока, пронизывающего контур. Это вторая формулировка закона электромагнитной индукции.
Опытом установлено, что безразлично, происходит ли это изменение потока при движении контура в магнитном поле или в результате нарастания или убывания магнитного потока, пронизывающего неподвижный контур.
Если контур состоит из ω последовательно соединенных витков, то индуктированная э. д. с. будет:
Произведение числа витков и пронизывающего их магнитного потока называется потокосцеплением:
следовательно, индуктированная э. д. с.:
равна скорости уменьшения потокосцепления.
При движении контура в направлении, указанном на рисунке, магнитный поток, пронизывающий контур, уменьшается, т. е. приращение его отрицательно ΔФ < 0 , так как ΔФ2 > ΔФ1.
Следовательно, э. д. с. положительна и направлена по ходу часовой стрелки. Так же направлен и ток, вызванный этой э. д. с. Магнитный поток, созданный этим током, имеет то же направление, что и уменьшающийся магнитный поток, в чем легко убедиться, применив правило буравчика. Следовательно, убывание потека, пронизывающего контур, вызывает появление э. д. с. и тока, магнитный поток которого стремится противодействовать убыванию магнитного потока.
При движении контура в обратном направлении поток, пронизывающий контур, увеличивается (ΔФ > 0) и э. д. с. отрицательна и направлена против хода часовой стрелки. Так же направлен и вызванный ею ток. Магнитный поток, созданный этим током, направлен встречно возрастающему магнитному потоку контура. Следовательно, возрастание потока контура приводит к появлению э. д. с. и тока, магнитный поток которого стремится противодействовать увеличению потока контура.
Из сказанного следует: направление наведенной э. д. с. всегда таково, что вызванный ею ток противодействует причине появления э. д. с. Это положение было установлено русским академиком Э. X. Ленцем в 1833 г. и носит название закона Ленца.
При увеличении тока в катушке электромагнита (см. рис.) или при сближении кольца и электромагнита увеличивается магнитный поток, пронизывающий кольцо, и в нем наводятся э. д. с. и ток i. По закону Ленца направление магнитного потока, созданного током i в кольце, противоположно направлению потока электромагнита, следовательно, направление индуктированного тока i легко определяется по правилу буравчика.
Источник — Попов В.С., Николаев С.А. Общая электротехника с основами электроники. (1972)