Základ moderní elektrotechniky - fenomén elektromagnetické indukce

Fenomén elektromagnetické indukce v elektrotechnice je jedním ze základních. Byla to experimentální cesta objevená ve vzdáleném 1831 anglickým fyzikem Michaelem Faradayem. V té době bylo známo, že dochází k interakci mezi vodičem s proudem a blízkým magnetem. Bylo věřeno, že stacionární náboje interagují prostřednictvím elektrického pole a jejich pohyb (proud) se projevuje magnetickým polem. Vyhlídka praktického využití těchto poznatků na výsledky Faradayova experimentu však byla velmi nejasná. Ve skutečnosti vědec, který objevil fenomén elektromagnetické indukce, položil základy moderní elektrotechniky.

Zkušenost samotná byla poměrně jednoduchá: bar permanentní magnet přesunula se a přesunula se do středového prostoru mezi závity cívky. Cívky byly připojeny k citlivému zařízení pro měření nízkých hodnot proudu a napětí.

Bylo zjištěno, že když se magnet pohybuje, jehla galvanometru se odchyluje od nulového bodu. A odchylka byla větší, čím více se magnet pohyboval. Pokud připomínáme, že má dva póly a silové pole, pak se projeví vztah mezi magnetickým tokem a indukovaným indukčním proudem.

Vzhledem k tomu, proud nemůže spontánně vznikat v obvodu, logickým vyústěním vzhledu elektromotorické síly byla provedena (EMF), který na oplátku umožňuje přijímat aktuální. Zákon elektromagnetické indukce nám umožňuje konstatovat, že dopad na vodiče magnetického pole měnící se v čase je příčinou měnící se elektrické pole, a pokud je uzavřený obvod proudu.

Fenomén elektromagnetické indukce umožnil vědcům provést revoluční závěr: příčinou elektrického pole mohou být nejen náboje, ale také měnící se magnetické pole. Později formuloval zobecnění. Tímto způsobem, Faradayův zákon pro elektromagnetickou indukci říká: emf vytvořená magnetickým polem je přímo závislá na rychlosti změny magnetického toku. Generovaný proud pro uzavřenou smyčku se vypočítá podle Ohmova zákona.

Fenomén elektromagnetické indukce je charakteristický nejenom pro vodiče, ale také pro masivní vodivé tělesa. Takže měnící se magnetické pole vytváří v tloušťce vodiče (ocelový plech atd.), vířivé proudy. Způsobují nežádoucí ohřev, proto se používají různé metody k jejich odstranění (v transformátorech, laminovaných deskách elektrická ocel). V některých zařízeních se používají vířivé proudy (měřiče počtu disků).

Brzy v roce 1833, fyzik E. Lentz vedl pravidlo, na jehož základě, indukované elektromotorické napětí vyvolá proud takovým směrem k neutralizaci příčinu jeho vzhledu. Například: měnící se magnetické pole vytváří proud ve vodiči. Je směrován tak, že jeho vlastní magnetické pole (přítomné kolem vodičů s proudem) působí proti původní příčině.

Fenomén elektromagnetické indukce dovolil rozvoj elektrotechniky až po současný stav. Je obtížné poskytnout úplný seznam zařízení, které je používá. Například provoz generátorů v elektrárnách je založen na tomto jevu. Avšak konstrukce výrobní kapacita prošla významnou změnu od Faraday však obecný princip zůstává stejný: čáry magnetického pole protínají vysokofrekvenčních vedení proudu vinutí, což vede k elektromotorické síly a v případě, že uzavřená smyčka elektrický proud. Kromě generátorů a motorů se fenomén indukce používá například v transformátorech.