Mida nimetatakse induktsioonvooluks: EMF valem, esinemise ja katsete läbiviimise põhimõtted

Elektromagnetiline induktsioon viitab nähtusele, kui tekib elektrivool, -väli või polarisatsioon. Sel juhul toimub magnetvälja või materiaalse kandja liikumise ajaintervall muutumine viimase sees. Elektromagnetilise induktsiooni rajaja on Michael Faraday. Ta viis läbi arvukalt uuringuid, et teha kindlaks, millist voolu nimetatakse induktsiooniks.

Põhisätted

Michael Faraday tegi selle avastuse katsega. Ta tõestas seda magnetvoog kipub muutuma. Kui tekivad võnked, tekib elektromotoorjõud. Selle kiirus on võrdne magnetvoo liikumisega, mis läbib kogu kontuuri pinda.

See muster on saanud ametliku nime – Faraday seadus ehk magnetinduktsioon. Kogemused näitavad selgelt, et induktsioonelektrivool tekib magnetvoo varieerumisel eranditult suletud ringis.

Induktsioonivoolu valemi saamiseks on vaja piki suvalist kontuuri mõjuva elektromotoorjõu väärtus jagada magnetvooga. Vool kipub liikuma üle kogu pinnaja piiratud ka teatud kontuuriga. Valemile eelneb märk "la-la", mis peegeldab ka induktsiooni uurinud vene füüsiku Lenzi reeglit. Uurimise, katsetamise ja katsetamise kaudu lõi ta oma reegli. Suletud juhtiva ahela sees tekkival induktsioonivoolul on kindel suund. Sellisel juhul aitab magnetväli voo muutusele vastu seista.

Tänu valemile on võimalik määrata elektromagnetilise induktsiooni EMF, mis liigub mööda välja kontuuri suvalises vormis, takistuse ja iseinduktsiooni taset.

Induktsiooni tähtsus elektrotehnikas

Tänu sellele seadusele hakkasid teised teadlased välja töötama uusi elektriseadmeid. Nad said elektrit magnetvälja toimel. Elektromagnetilise induktsiooni seadus on vastupidine protsess. Sellega muudetakse mehaaniline energia elektrivälja jõuks.

Tänapäeval rakendatakse elektriseadmete tootmisel elektromagnetilise induktsiooni põhimõtet. Tänu sellele skeemile valmistatakse erinevaid elektrimasinaid. Magnetilise induktsiooni ja tugevuse nähtus sõltub väljas olevast joonest. See läbib juhi ühe ajaühikuga. Kui elektromotoorjõu mõju suureneb, ületab see magnetvälja.

Disaini omadused

Toime valemi ja põhimõtte mõistmiseks peate uurima, millist voolu nimetatakse induktsiooniks. See hakkab tekkima juhtivas ahelas magnetinduktsiooni voo muutumisel. Suuna määramiseks peate kasutama Lenzi reeglit.

Kui vool muutub, hakkab silmus neid muutusi kompenseerima. Kui väli luuakse teises kontuuris, hakkab suund muutuma. Väline vool suureneb, seetõttu induktsioonivool pöörab suunda.

Mähistel on kaks põhipoolust – põhja- ja lõunapoolus. Poolus määratakse sõltuvalt voolu praegusest suunast. Mõnikord võivad induktsiooniliinid väljuda põhjapoolusest. Kui magnet läheneb järk-järgult poolile, tekib magnetilise induktsiooni nähtus tõrjumise põhimõttel.

Induktsioonvool ilmub ainult siis, kui on suletud ahel, mis asub vahelduvas magnetväljas. Kontuur võib olla paigal või liikuv. Induktiivvoolu loomiseks on mitu võimalust:

• püsimagneti liigutamine pooli suhtes;
• südamiku asukoha muutmine (see on paigaldatud elektrimagneti mähisesse);
• vooluringi avamine ja sulgemine;
• taseme reguleerimine.

Tänu kaasaegsetele induktsiooni kasutavatele tehnoloogiatele toodavad tootjad kodumasinaid. Need võivad olla katlad ja ahjud.

Faraday katsed kodus

Elektromagnetilise induktsiooni esinemise ja nähtuse täpsemaks mõistmiseks võib läbi viia mitmeid katseid. Neid tehakse kodus või füüsikaklassides. Siin on kõige levinumad ja saadaolevamad:

1. Galvanomeetriga saab ühendada juhtme. See peaks olema pikk ja paindlik. See asetatakse magneti erinevate pooluste vahele. Kui juht ja magnet on paigal, puudub vool. Kui see liikuma hakkab, siis on vooluringis pinge. Galvanomeetri nõel kaldub erinevatesse suundadesse.
2. Ühendage mähis galvanomeetriga. Välja sees saab sisestada magneti või sellest väljuda. Galvanomeeter registreerib voolu välimuse ahela suletud ahelas.
3. Kinnita magnet statiivile, pane mähis peale, kinnita galvanomeetri külge. Vool ilmub mähisesse uuesti, kuid ainult liikumise korral.

Neid katseid tuleks teha koos õpetaja või täiskasvanutega, kes suudavad kõik vajalikud ühendused õigesti luua. Vigade vältimiseks on oluline enne alustamist läbida ettevaatusabinõud.