Esimerkkitilanne: Käämiin indusoituva jännite muuttuvassa magneettikentässä

Induktiojännite voidaan mitata käämin päiden väliltä. Induktiolain mukaan käämiin indusoituva jännite riippuu käämin kierrosten määrästä ja käämin läpäisevän magneettivuon muutosnopeudesta seuraavasti: [[$ e=-N\dfrac {\Delta \Phi}{\Delta t} $]]. Magneettivuo taas riippuu käämin kentälle kohtisuorasta pinta-alasta ja magneettivuon tiheydestä: [[$ \Phi=BA $]]​. Induktiolaki ilmenee tilanteessa, jossa käämi sijoitetaan muuttuvaan magneettikenttään ja mitataan käämin jännitettä. Alla olevalla videolla kahden kenttäkäämin (halkaisijat n. 15 cm) väliin on sijoitettu pienempi käämi. Kenttäkäämien sähkövirtaa muutetaan, jolloin magneettivuon tiheys niiden välillä muuttuu kuvaajan mukaisesti. Videolla havaitaan pienemmän käämin asennon sekä muuttuvan magneettikentän taajuuden vaikutus induktiojännitteeseen.

Aluksi havaitaan, että käämiin indusoituu jännite vain, kun magneettivuon tiheys muuttuu. Sitä muutetaan säätämällä kenttäkäämeissä kulkevaa sähkövirtaa.

Kahdessa seuraavassa tilanteessa kenttäkäämit on kytketty vaihtojännitteeseen, eli niissä kulkeva virta vaihtaa suuntaansa säännöllisesti tietyllä taajuudella. Näin ollen niiden välissä oleva magneettikenttä vaihtelee myös, ja muutokset indusoivat kentässä olevaan käämiin jännitteen. Ensin videolla tarkastellaan käämin asennon vaikutusta siihen indusoituvaan jännitteeseen. Havaitaan, että jännite on suurimmillaan, kun käämin akseli on kentän suuntainen. Tällöin kentälle kohtisuora pinta-ala on suurimmillaan, joten myös magneettivuo [[$ \Phi=BA $]] on suurin. Kun käämi on kentässä poikittain, sen läpäisevä magneettivuo on nolla, eikä induktiota synny, vaikka magneettivuon tiheys vaihtelee.

Seuraavassa tilanteessa käämi on paikallaan jatkuvasti muuttuvassa magneettikentässä. Pinta-alan ollessa vakio induktiolaki voidaan kirjoittaa muotoon [[$ e=-NA\dfrac {\Delta B}{\Delta t} $]]. Käämin päiden välillä mitattu induktiojännite riippuu magneettivuon tiheyden muutosnopeudesta. Tilanteessa kenttä vuoroin voimistuu, vuoroin heikkenee. Induktiojännitteen suunta (etumerkki) vaihtelee tämän mukaisesti. Kentän muutos on tasaista, eli vuontiheys on nouseva tai laskeva suora. Muutosnopeus [[$ \dfrac{\Delta B}{\Delta t} $]] lasketaan kuvaajan kulmakertoimena. Kun taajuutta kasvatetaan, kulmakerroin suurenee. Alla on esitetty jännitteen [[$ e $]] ja kulmakertoimen [[$ \dfrac {\Delta B}{\Delta t} $]]​ määritys kahdella mitatulla ajanhetkellä.

Kuten induktiolaki ennustaa, mitatut jännitteet ja kulmakertoimet ovat likimäärin suoraan verrannolliset:

[[$ \qquad \dfrac{e_2}{\frac{\Delta B_2}{\Delta t_2}}=\dfrac{0{,}22 \text{ V}}{17{,}7 \text{ mT/s}} \approx \dfrac{1{,}018 \text{ V}}{80{,}2 \text{ mT/s}}=\dfrac{e_1}{\frac{\Delta B_1}{\Delta t_1}} $]]

Induktiolain mukainen ennuste jännitteelle voidaan laskea olettaen käämin pinta-ala ympyräksi, jonka säde on 2,3 cm. Lasketaan jännite hetkellä 0,6 s.

[[$\qquad \begin{align} e&=-NA\frac {\Delta B}{\Delta t} \\ \, \\ &=-12\ 000\cdot \pi \cdot \left(0{,}023 \text{ m}\right)^2\cdot 0{,}0177 \text{ T/s}\approx -0{,}35 \text{ V} \end{align} $]]

Mitatun jännitteen eri etumerkki liittyy jännitemittarin mittaussuuntaan. Ero mitatun ([[$ 0{,}22 \text{ V} $]]​) ja lasketun jännitteen ([[$ -0{,}35 \text{ V} $]]​) välillä johtuu magneettikenttäanturin asemasta suhteessa käämiin. Anturin kohdalla kenttä on kymmeniä prosentteja voimakkaampi kuin käämin kohdalla kenttäkäämien puolessavälissä.