Temelj moderne elektrotehnike - fenomen elektromagnetske indukcije

Fenomen elektromagnetske indukcije u elektrotehnici jedan je od osnovnih. Eksperimentalni je put otkriven u udaljenom 1831. godine engleski fizičar Michael Faraday. Tada je bilo poznato da dolazi do interakcija između vodiča s strujom i susjednog magneta. Vjeruje se da stacionarni naboji djeluju kroz električno polje, a njihovo gibanje (strujanje) očituje se kroz magnetsko polje. Međutim, perspektiva praktične primjene ovog znanja na rezultate Faradayovog eksperimenta bila je vrlo nejasna. Zapravo, znanstvenik, nakon što je otkrio fenomen elektromagnetske indukcije, postavio je temelje moderne elektrotehnike.

Sama iskustva bila su vrlo jednostavna: bar trajni magnet pomaknula se i preselila u središnji prostor između zavoja zavojnice. Vodovi sa svitkom su bili spojeni na osjetljivi uređaj za mjerenje niskih vrijednosti struje i napona.

Zabilježeno je da kada se magnet kreće, galvanometarska igla odstupa od nulte točke. A odstupanje je bilo veće, više je magnet kretao. Ako se sjetimo da ima dva pola i linije polja snage, onda je odnos između magnetskog toka i inducirane indukcijske struje postaje očigledan.

Budući da struja ne može spontano nastati u krug, logičan zaključak izgledu elektromotorna sila je napravio (EMF), koji se, pak, omogućuje primanje struje. Faradayev zakon indukcije omogućuje nam navode da je utjecaj na vodiča magnetsko polje se mijenja s vremenom je uzrok promjene električnog polja, a ako je zatvoren strujni krug.

Fenomen elektromagnetske indukcije omogućio je znanstveniku da izvrši revolucionarni zaključak: uzrok električnog polja može biti ne samo optužba nego i promjena magnetsko polje. Kasnije je formulirao generalizaciju. Na taj način, Faradayjev zakon za elektromagnetnu indukciju kaže: EMF stvoren magnetskim poljem izravno ovisi o brzini promjene magnetnog toka. Generirana struja za zatvorenu petlju izračunava se prema Ohmovom zakonu.

Fenomen elektromagnetske indukcije karakterističan je ne samo za vodiče već i za masivna vodljiva tijela. Dakle, promjenjivo magnetsko polje stvara debljinu vodiča (čelična ploča i sl.) vrtložne struje. Oni uzrokuju neželjeno grijanje, zbog toga se koriste različite metode za njihovo uklanjanje (u transformatorima, laminiranim pločama električni čelik). Imajte na umu da se u nekim uređajima koriste vrtložne struje (brojači diskova).

Ubrzo, 1833. godine, fizičar E. Lentz vodio pravilo, na temelju kojih, inducirana EMF stvara struju takvog smjera neutralizirati uzrok njegovog izgleda. Na primjer: promjenjivo magnetsko polje stvara struju u vodiču. Osmišljen je tako da je njegova vlastita magnetsko polje (koji je prisutan oko trenutnih nosi vodiča) poništiti uzrok.

Fenomen elektromagnetske indukcije omogućio je razvoj elektrotehnike do sadašnjeg stanja. Teško je pružiti potpuni popis opreme koja ga koristi. Na primjer, rad generatora u elektranama temelji se na ovom fenomenu. Međutim, dizajn proizvodnih kapaciteta je doživjela značajne promjene budući da je Faraday, međutim, opći princip ostaje isti: linije magnetskog polja križaju s visokofrekventne struje vođenje namotaja, što je rezultiralo elektromotorna sila i, ako je zatvorena petlja struja. Uz generatore i motore, fenomen indukcije se koristi, na primjer, u transformatorima.