Kas yra magnetinė indukcija?

Magnetinė indukcija, kuri kartais vadinama elektromagnetine indukcija, yra indukuotos elektros srovės, dažniausiai magnetiniame lauke judančių laidininkų, sukūrimas. Tai taip pat galėtų apibūdinti magnetinio lauko sukūrimą srovės srautu per laidininką. Technologijoje magnetinė indukcija naudojama indukciniams varikliams, viryklėms, transformatoriams, žibintuvėms, belaidės energijos laidininkams, generatoriams ir daugeliui kitų pritaikymų.

Pagrindinis magnetinės indukcijos principas yra tas, kad besikeičiantis magnetinis srautas sukels elektros srovę netoliese esančiame laidininke. Pagal šį scenarijų srovė turi eiti uždaru keliu, pavyzdžiui, užbaigta grandine, o magnetinis srautas gali būti pakeistas pasikeitus magnetinio lauko stiprumui arba laidininkui judant per magnetinį lauką. Faradėjaus dėsnis pateikia kiekybinį ryšį tarp magnetinio srauto pokyčio ir indukuotos elektrovaros jėgos (EMF), kuris lygus neigiamam srauto pokyčiui per laiko vienetą. Norint nustatyti teisingą EML vertę, vielos ritės atveju magnetinio srauto pokytis per laiką turi būti padaugintas iš ritinių skaičiaus.

Praktikoje magnetinė indukcija gali būti naudojama įvairių tipų energijai konvertuoti. Jis gali būti naudojamas šilumai generuoti, kaip magnetinės indukcinės viryklės atveju, arba mechaninei energijai ir judėjimui sukurti, kaip asinchroninio variklio atveju. Nors kiekvieno įrenginio energijos perdavimo mechanizmai skiriasi, jie veikia pagal panašius pagrindinius principus.

Magnetinės indukcinės viryklės veikia sukurdamos srovę, kuri puode ar keptuvėje generuoja atsparią šilumą. Viryklės pagrindą sudaro suvyniota viela, kuri gauna kintamąją srovę (AC). Ši srovė sukelia magnetinį lauką, kuris svyruoja kartu su srove ir sukuria indukuotą elektros srovę metaliniame puode ar keptuvėje. Varžinė šiluma generuojama atsižvelgiant į atskiro puodo ar keptuvės varžą, kuri optimizuojama naudojant feromagnetines medžiagas, tokias kaip plienas ir geležis. Panašūs šildymo mechanizmai gali būti naudojami ne tik gaminant maistą, bet ir kitose srityse, įskaitant metalo suvirinimą.

Mechaninės energijos kūrimas ir sukimasis magnetiniuose indukciniuose varikliuose taip pat apima svyruojančius magnetinius laukus. Šioje sąrankoje yra dvi variklio dalys, kurios vadinamos statoriumi arba stacionaria dalimi, ir rotoriumi arba sukamąja dalimi. Kiekvienas iš jų gali paveikti kito magnetinį lauką, kad sukurtų sukimo momentą, kuris suka variklį ir sukuria mechaninę energiją. Šis veikimo mechanizmas panašus į transformatorių, nes tiek magnetinės asinchroninės pavaros, tiek transformatoriai veikia keisdami elektros srovę sistemoje.