Електромагнітна індукція

Електромагнітна індукція – явище виникнення електричного струму в провіднику, що перетинає магнітні лінії.

Електромагнітна індукція використовується у генераторах електричного струму, трансформаторах, динамо-машинах, лічильниках електроенергії тощо, тобто є основою виробництва й споживання електричної енергії.

Навколо електричного струму завжди існує магнітне поле. Електричний струм і магнітне поле невід’ємні один від одного.

Якщо електричний струм створює магнітне поле, то чи не можливо зворотне явище? Чи можливо за допомогою магнітного поля створити електричний струм?

Таку задачу намагались вирішити багато вчених. Серед них був і англійський вчений Фарадей. Для вирішення цієї задачі йому знадобилось 10 років. Для того, щоб зрозуміти як йому це вдалось «перетворити магнетизм в електрику», виконаємо деякі досліди Фарадея, використовуючи сучасні прилади.

Досліди Фарадея

На Рис. 1 зображений провідник, кінці якого під’єднані до гальванометра (гальванометр  – високочутливий прилад для вимірювання сили малих постійних електричних струмів). Якщо провідник помістити в середину магніту або виймати його так щоб він перетинав магнітні лінії, то в ньому виникає та існує за весь час руху електричний струм. Це видно по відхиленню стрілки гальванометра.

Можна рухати магніт, а провідник закріпити нерухомо, важливо щоб був рух провідника відносно магнітного поля і щоб магнітні лінії і провідник при цьому перетинались.  Струм, що виник при цьому називається індукційним струмом.

Рис. 1

Електромагнітна індукція

Причина виникнення індукційного струму полягає, перш за все, в тому, що в замкненому контурі спочатку виникає ЕРС, а вже потім під її впливом у контурі, опір якого R, проходить індукційний струм.

I – сила струму

 Ɛі – ЕРС індукції

R – опір

ЕРС індукції Ɛі пропорційна швидкості зміни магнітного потоку, через поверхню обмежену контуром.

Ф – магнітний потік

t – час

Індукційний струм в провіднику являє собою такий самий упорядкований рух заряджених частинок. Назва індукційний вказує на причину виникнення струму.

Направлення і сила індукційного струму

Коли в досліді (Рис. 1) провідник рухали вниз, то стрілка гальванометра відхилялась в одну сторону, а коли в вверх в іншу. Отже, направлення індукційного струму залежить від направлення руху провідника.

Якщо перевернути магніт так щоб південним полюс був обернений до нас і будемо рухати провідник вверх та низ. Направлення струму в кожному випадку зміниться на протилежний по відношенню до першого досліду. Отже, направлення струму залежить ще й від направлення магнітних ліній.

Рухаючи провідник між полюсами магніту з різною швидкістю буде перетинатись різна кількість магнітних ліній в одиницю часу. Гальванометр буде показувати різну силу струму.

Чим більше число магнітних ліній перетинає провідник в 1с, ти більше сила індукційного струму, що виникає в ньому.

На основі явища електромагнітної індукції зародились і розвиваються такі області техніки як електротехніка і радіотехніка.

Залишити відповідь