Osnove sodobnega elektrotehnike - pojav elektromagnetne indukcije

Fenomen elektromagnetne indukcije v elektrotehniki je eden od osnovnih. To je bil eksperimentalni način, ki ga je odkril leta 1831 angleški fizik Michael Faraday. V tistem času je bilo znano, da pride do interakcije med prevodnikom s tokovnim in bližnjim magnetom. Menili so, da stacionarni naboji delujejo skozi električno polje, njihovo gibanje (tok) pa se kaže v magnetnem polju. Vendar pa je bila možnost praktične uporabe tega znanja na rezultate eksperimenta Faradayja zelo nejasna. Dejansko je znanstvenik, ko je odkril pojav elektromagnetne indukcije, postavil temelje sodobnega elektrotehnike.

Sama izkušnja je bila precej preprosta: bar trajni magnet preselil in se preselil v osrednji prostor med vrtljaji tuljave. Tuljave so bile priključene na občutljivo napravo za merjenje nizkih vrednosti toka in napetosti.

Ugotovljeno je bilo, da ko se magnet premakne, igla galvanometra odstopa od ničelne točke. In odstopanje je bilo večje, bolj se je premaknil magnet. Če se spomnimo, da ima dva pola in linijske poljske jakosti, potem postane očitno razmerje med magnetnim tokom in induciranim indukcijskim tokom.

Ker v tokokrogu ne more priti spontani tok, je prišlo do logičnega zaključka o pojavu elektromotorne sile (EMF), kar pa omogoča videz toka. Faradayov zakon elektromagnetne indukcije nam omogoča, da navedemo, da se vpliv magnetnega polja, ki spreminja s časom, povzroči nastanek spremenljivega električnega polja in, v prisotnosti zaprtega kroga, tok.

Fenomen elektromagnetne indukcije je znanstveniku omogočil, da naredi revolucionaren zaključek: vzrok električnega polja ni mogoče le zaračunati, ampak tudi spreminjajoč se magnetno polje. Kasneje je oblikoval posplošitev. Na ta način, Faradayov zakon za elektromagnetno indukcijo pravi: emf, ki ga tvori magnetno polje, je neposredno odvisen od stopnje spremembe magnetnega pretoka. Ustvarjeni tok za zaprto zanko se izračuna v skladu z Ohmovim zakonom.

Pojav elektromagnetne indukcije ni značilen le za prevodnike, ampak tudi za množične prevodne organe. Torej, spreminjanje magnetnega polja nastane v debelini prevodnika (jeklene plošče, itd.) vrtinčne tokove. Neželeno ogrevanje povzroča neželeno segrevanje, zato se za njihovo odstranjevanje uporabijo različne metode (v transformatorjih, laminiranih ploščah električno jeklo). Upoštevajte, da se v nekaterih napravah uporabljajo navidezni tokovi (števci števcev diskov).

Kmalu je fizik E. Lenz leta 1833 izpeljal pravilo, iz katerega indukcija EMF ustvarja tok take smeri, ki nevtralizira vzrok njenega videza. Na primer: spreminjanje magnetnega polja ustvarja tok v prevodniku. Usmerjen je tako, da njegovo lastno magnetno polje (prisotno okoli prevodnikov s tokom) nasprotuje prvotnemu vzroku.

Pojav elektromagnetne indukcije je omogočil razvoj elektrotehnike do sedanjega stanja. Težko je zagotoviti popoln seznam opreme, ki jo uporablja. Na primer, delovanje generatorjev v elektrarnah temelji na tem pojavu. Vendar pa je oblikovanje zmogljivosti generacija doživela pomembno spremembo, saj je Faraday, pa je splošno načelo ostaja isto: črte magnetnega polja križajo z visokofrekvenčnimi trenutnih prevodnimi navitij, kar je povzročilo elektromotorne sile in, če je zaprto zanko električni tok. Nadalje so generatorji in motorji, ki se uporablja indukcija pojav, npr transformatorjih.