Kas yra elektromagnetinė indukcija?

Elektromagnetinė indukcija yra tada, kai dėl besikeičiančio išorinio magnetinio lauko laidininke indukuojama srovė. Tai yra magnetinės jėgos, veikiančios medžiagoje esančius laisvuosius elektronus, rezultatas. Jėgos dydis priklauso nuo to, kaip greitai keičiasi magnetinis laukas. Jei tai yra judančio magneto rezultatas, tada jėga yra proporcinga magneto judėjimo greičiui. Stacionarūs arba pastovūs magnetiniai laukai neindukuoja srovės.

Kai elektros srovė teka per laidų objektą, pavyzdžiui, laidą, sukuriamas magnetinis laukas. Šis magnetinis laukas susidaro aplink laidą, o jo stiprumas priklauso nuo srovės stiprumo. Šio reiškinio priešingybė yra elektromagnetinė indukcija, kai kintantis magnetinis laukas laidu ar kitoje laidžioje medžiagoje indukuojama srovė.

Vienas iš svarbiausių dalykų, kurį reikia atsiminti apie elektromagnetinę indukciją, yra tai, kad ją gali sukelti tik kintantis magnetinis laukas. Jei žmogus judina magnetą link laido, tada sukuriama srovė tam tikra kryptimi. Magneto perkėlimas nuo laido sukelia srovę priešinga kryptimi. Tačiau jei magnetas stovi šalia laido, srovė nesukeliama.

Elektromagnetinė indukcija yra įmanoma dėl elektronų laidoje ar kitoje laidžioje medžiagoje. Kai magnetas juda, kartu su juo juda ir susijęs magnetinis laukas. Laisvieji elektronai, esantys neigiamai įkrauti, jaučia magneto jėgą, kuri priverčia juos tekėti. Matematine prasme elektronus veikiančios jėgos dydis yra proporcingas magnetinio lauko kitimo greičiui. Štai kodėl stacionarūs magnetai nesukelia srovės, nes šioje situacijoje pokyčio greitis yra lygus nuliui.

Jei magnetas juda viena kryptimi link laido, tada srovė tekės viena kryptimi. Tai žinoma kaip nuolatinė srovė (DC). Tačiau kintamoji srovė (AC) dažnai yra naudingesnė ir yra šiuolaikiniuose elektros tinkluose naudojama srovė. Norint sukelti kintamąją srovę, magnetas gali būti cikliškai judinamas link laidininko ir nuo jo.

Yra daug praktinių elektromagnetinės indukcijos pritaikymų. Pavyzdžiui, gitarų pikapai kartais naudoja elektromagnetinę indukciją, kad aptiktų vibracijas ir paverstų jas elektros srove. Kitos programos apima indukcinius variklius, elektros generatorius ir indukcines virykles.