Elektromagnetická indukce označuje jev, kdy dochází k elektrickému proudu, poli nebo polarizaci. V tomto případě dochází ke změně časového intervalu magnetického pole nebo pohybu hmotného média uvnitř magnetického pole. Zakladatelem elektromagnetické indukce je Michael Faraday. Provedl četné studie, aby určil, jaký proud se nazývá indukce.
Obsah
- Základní ustanovení
- Význam indukce v elektrotechnice
- Designové vlastnosti
- Faradayovy pokusy doma
Základní ustanovení
Michael Faraday učinil tento objev experimentem. To dokázal magnetický tok má tendenci se měnit. Když dojde k oscilacím, objeví se elektromotorická síla. Jeho rychlost se rovná pohybu magnetického toku, který prochází celou plochou obrysu.
Tento vzor dostal oficiální název - Faradayův zákon nebo magnetická indukce. Zkušenosti jasně ukazují, že indukční elektrický proud se vyskytuje výhradně v uzavřeném kruhu, když dochází ke změnám magnetického toku.
Pro získání vzorce pro indukční proud je nutné vydělit hodnotu elektromotorické síly působící podél libovolného obrysu magnetickým tokem.
Proud má tendenci se pohybovat po celém povrchua také omezena na určitý obrys. Vzorci předchází znak „la-la“, který odráží pravidlo Lenze, ruského fyzika, který také studoval indukci. Prostřednictvím výzkumu, experimentování a experimentování si vytvořil vlastní pravidlo. Indukční proud vznikající uvnitř uzavřené vodivé smyčky má určitý směr. V tomto případě magnetické pole pomáhá působit proti změně toku.Díky vzorci je možné určit EMF elektromagnetické indukce, která se pohybuje podél obrysu pole v libovolné formě, úroveň odporu a vlastní indukce.
Význam indukce v elektrotechnice
Díky tomuto zákonu začali další vědci vyvíjet nová elektrická zařízení. Přijímaly elektřinu působením magnetického pole. Zákon elektromagnetické indukce je opačný proces. Při ní se mechanická energie přeměňuje na sílu elektrického pole.
Dnes se při výrobě elektrických zařízení uplatňuje princip elektromagnetické indukce. Díky tomuto schématu se vyrábějí různé elektrické stroje. Jev magnetické indukce a síla závisí na čáře, která je v poli. Protíná vodič za jednu časovou jednotku. Když se působení elektromotorické síly zvýší, pak překročí magnetické pole.
Designové vlastnosti
Abyste pochopili vzorec a princip činnosti, musíte studovat to, co se proudu nazývá indukce. Začíná vznikat při změně toku magnetické indukce ve vodivém obvodu. Chcete-li určit směr, musíte použít pravidlo Lenz.
Když se průtok změní, smyčka začne tyto změny kompenzovat. Pokud je pole vytvořeno v jiném obrysu, směr se začne měnit. Dochází ke zvýšení vnějšího toku, proto indukční proud obrátí směr.
Cívky mají dva hlavní póly – severní a jižní. Pól je určen v závislosti na aktuálním směru proudu. Někdy mohou indukční čáry vycházet ze severního pólu. Při postupném přibližování magnetu k cívce dochází k jevu magnetické indukce s principem odpuzování.
Indukční proud se objeví pouze v případě, že existuje uzavřená smyčka, která se nachází ve střídavém magnetickém poli. Obrys může být stacionární nebo pohyblivý. Existuje několik způsobů, jak vytvořit indukční proud:
- pohyb permanentního magnetu vzhledem k cívce;
- změna polohy jádra (je namontováno v cívce elektrického magnetu);
- otevírání a zavírání okruhu;
- regulace úrovně.
Díky moderním technologiím využívajícím indukci vyrábějí výrobci domácí spotřebiče. Mohou to být kotle a kamna.
Faradayovy pokusy doma
Pro přesnější pochopení výskytu a jevu elektromagnetické indukce lze provést několik experimentů. Provádějí se doma nebo ve fyzikálních učebnách. Zde jsou ty nejběžnější a dostupné:
-
Ke galvanometru lze připojit vodič. Měl by být dlouhý a pružný. Je umístěn mezi různými póly magnetu. Když jsou vodič a magnet v klidu, neprotéká žádný proud. Pokud se začne pohybovat, pak je v obvodu napětí. Jehla galvanometru se bude odchylovat v různých směrech.
- Připojte cívku ke galvanometru. Magnet lze vložit nebo vyjmout uvnitř pole. Galvanometr zaznamená výskyt proudu v uzavřeném obvodu obvodu.
- Upevněte magnet do stativu, nasaďte cívku, připevněte ke galvanometru. Proud se v cívce znovu objeví, ale pouze pokud dojde k pohybu.
Tyto experimenty by měly být prováděny s učitelem nebo dospělými, kteří dokážou správně vytvořit všechna potřebná spojení. Než začnete, je důležité projít bezpečnostními opatřeními, abyste se vyhnuli chybám.