Bir iletkenin magnetik alandaki hareketine bağlı olarak, iletkenin uçlarında bir emk doğduğu Şekil 1. deki düzenekle gösterilebilir. Kutupları arasında f wb'lik toplam magnetik akı bulunan sisteme tek sargıdan oluşan bir çerçeve yerleştirilmiştir. Bu çerçeve düşey doğrultuda aşağı doğru hareket ettirilirse çerçevenin (ab) kenarı magnetik alan çizgilerini keser. Buna karşılık diğer kenarları alan çizgilerini kesmez. Çerçevenin hareketine bağlı olarak R direncinden bir akım geçtiği, direncin uçlarına bir voltmetre bağlanarak gözlenebilir. Üretilen emk'in büyüklüğü iletkenin hızına bağlıdır. Başka sözlerle çerçevenin hızı büyükse oluşan emk de büyük olmaktadır. Eğer çerçeve hareket etmiyorsa emk de üretilememektedir.

Şekil 1. Magnetik alanda hareket eden iletkende irkitilen emk'in hesaplanması.        

                                               E_ort = f /t      volt / iletken                        (1)

olacaktır. Buna göre bir iletken 1 s de 1 wb'lik akı kesiyorsa bu iletkenin uçları arasında 1 voltluk emk oluşacaktır. Eğer akı uniform ise ve iletkenin hızı değişmiyorsa irkitilen emk'in büyüklüğü de sabit kalacaktır.

            Buna karşılık çerçevenin dt zamanı kadar hareketinde magnetik akı df kadar değişiyorsa, üretilen emk'in ani değeri,

                                               e = df / dt       volt

ile ifade edilebilir.

            Ancak LENZ YASASI'na göre bir indüksiyon (irkitim) emk'i kendisini doğuran nedene karşı koyacak yönde oluşur. Buna göre yukarıdaki örnekte irkitim emk'i çerçevenin hareketi ile oluşmaktadır. Lenz yasasına göre çerçevede oluşan emk, dolayısıyla devreden geçen akım, çerçevenin hareketine engel olacak yönde doğar. Bu olgu yukarıdaki denklemin önüne (-) işareti konarak matematiksel olarak ifade edilebilir. Dolayısıyla irkitim emk'inin ani değeri,

                                               e = -  df / dt

şeklinde yazılır.

            Şekil 1. deki tek sarımlı çerçeve yerine N tane sarımı bulunan bir çerçeve konur ve bu çerçeve magnetik alan içinde hareket ettirilirse irkitilen emk'in değeri N defa artar. Bu nedenle emk'in ortalama değeri,

                                               E_ort = - N. f  / t                                                        (1)

ani değeri ise;

                                               e = - N/ (df  / dt ) volt                                           (2)

olur.

            İrkitim yolu ile oluşan emk'in büyüklüğü iletkenin boyu ve iletkenin hızına bağlı olarak da ifade edilebilir. İletkende bir emk oluştuğuna ve R direncinden akım geçtiğine göre iletkende elektrik yükleri hareket ediyor demektir. Yüklerin hareketine neden olan kuvvet için LORENTZ denklemini kullanarak,

                                                                    (3)

yazılabilir.Burada q coulomb olarak hareket eden yükün miktarı, E V/m olarak elektrik alan, v m/s olarak iletkenin hızı, B de wb/m² (tesla) olarak magnetik akı yoğunluğudur.

İletkenin v hızı ile harekete başladığında içindeki yüklü parçacıkların her birin                 

kuvveti etki eder ve serbest yükler olan iletkenlik elektronları bu kuvvet etkisi altında hareket ederler. Negatif yüklü elektronların iletkenin bir ucunda toplanmasına neden olan bu olgu doğal olarak pozitif yüklerin de iletkenin öteki ucunda kalmasına neden olur. Böylece iletkenin iki ucu arasında bir elektrostatik alan doğar. Bu elektrostatik alanın meydana gelişi q.E, q.(v x B ) ye eşit oluncaya kadar devam eder. Bu durumda net kuvvet sıfır olur ve bundan sonra yük hareketi meydana gelmez.  büyüklüğüne, iletkenin hareketi ile irkitilmiş elektrik alan olarak bakılabilir.

                                                                                     (4)

            Bu elektrik alan, yüklerin ayrılması sonucu ortaya çıkan elektrostatik alana değerce eşit, yönce zıttır.

            E elektrostatik alanı nedeniyle iletkenin uçları arasında meydana gelen potansiyel farkı, telin uzunluğu ab ise, ab boyunca E'nin integrali alınarak hesaplanabilir.

E yerine (4) deki değer yazılırsa;

elde edilir. Burada e iletkenin magnetik alandaki hareketi sonucu irkitilen emk'dir Magnetik alan uniform ise,

ile

                                                                                               (5)

elde edilir.

            ÖRNEK : 50 sarımlı bir bobin magnetik alan içinde 2400 d/d hızla dönmektedir. Bobinin uzun kenarının oluşturduğu düzlemin düşey doğrultuda olduğu konumu başlangıç durumu alarak bobinden geçen akı 8 mWb olduğunda çerçevenin yarım devri için oluşan ortalama emk ne kadardır?

            ÇÖZÜM :

            Yarım dönüşlük devirde bobinin kenarları magnetik akıyı 1 kere kesecektir. Dolayısıyla iki kenar yarım dönüşte,

                                               2.8.10^-3 Wb

lik akı kesecektir. Birim saniyede yarım dönüş iki kez tekrarlandığından yarım dönüş sayısı,

olacağından;

olacaktır.

kaynak:MAGNETİK ALANDA İRKİTİLEN ELEKTROMOTOR KUVVET