Indukcja elektromagnetyczna
Indukcja elektromagnetyczna to zjawisko, w którym siła elektromotoryczna (SEM) powstaje w przewodniku w wyniku zmian strumienia pola magnetycznego. Zmiany te mogą być wywołane zarówno zmianami pola magnetycznego, jak i ruchem przewodnika względem źródła pola. Odkrycie tego zjawiska datuje się na 1831 rok, kiedy to angielski fizyk Michael Faraday sformułował prawo indukcji elektromagnetycznej.
Prawo indukcji elektromagnetycznej Faradaya
Prawo to można wyrazić równaniem:
gdzie:
- – indukowana siła elektromotoryczna w woltach,
- – strumień indukcji magnetycznej przez powierzchnię objętą przewodnikiem.
Zjawisko indukcji może być spowodowane ruchem przewodnika lub źródła pola magnetycznego. Ruch obrotowy przewodnika generuje tzw. siłę elektromotoryczną rotacji, natomiast zmiany indukcji magnetycznej w nieruchomych przewodnikach prowadzą do powstania siły elektromotorycznej transformacji. Prawo Faradaya jest jednym z równań Maxwella i stanowi fundament teorii elektromagnetyzmu.
Zastosowanie indukcji elektromagnetycznej
Indukcja elektromagnetyczna jest kluczowa w produkcji energii elektrycznej oraz w funkcjonowaniu wielu urządzeń, takich jak:
- prądnice,
- alternatory,
- generatory w elektrowniach,
- transformatory,
- piece indukcyjne,
- silniki indukcyjne,
- mierniki indukcyjne.
Kierunek indukowanego prądu
Kierunek prądu indukowanego określa reguła Lenza, która stwierdza, że: siła elektromotoryczna indukcji ma zwrot przeciwdziałający przyczynie, która ją wywołała. Reguła ta pomaga w zrozumieniu, jak zmiany w polu magnetycznym wpływają na generowanie prądu elektrycznego.
Podsumowanie
Indukcja elektromagnetyczna jest istotnym zjawiskiem w elektrotechnice, umożliwiającym wytwarzanie energii elektrycznej oraz działanie różnych urządzeń elektrycznych. Wiedza o tym zjawisku oraz jego zasadach jest kluczowa dla inżynierów i naukowców w dziedzinie elektromagnetyzmu.
