Definícia a príklady elektromagnetickej indukcie

V tejto technologickej dobe je ťažké si predstaviť život bez elektriny. Počnúc chladničkou, televíziou, ventilátorom, klimatizáciou, dokonca aj smartphone, ktorý používame každý deň, vyžaduje energiu z elektriny. Elektrinu získavame z mnohých zdrojov, ako je uhlie a vodná energia. Táto energia sa mení na elektrinu pomocou generátora, ktorý pracuje na základe elektromagnetickej indukcie.

Elektromagnetiku náhodne objavil dánsky fyzik a chemik Hans Christian Oersted. Pri svojich experimentoch objavil princíp elektromagnetizmu, ktorý bol neskôr užitočný v rôznych elektrických aplikáciách. Samotnú elektromagnetickú indukciu neskôr vyvinul Michael Faraday, aby ju bolo možné použiť pri výrobe elektriny.

Čo však vlastne je elektromagnetická indukcia?

Elektromagnetická indukcia je jav generovania elektrických prúdov v dôsledku zmien magnetického toku. Magnetický tok je počet línií magnetickej sily, ktoré prenikajú do poľa. Bolo to v roku 1821, keď Michael Faraday zistil, že meniace sa magnetické pole je zjavne schopné generovať elektrický prúd.

Elektromotorická sila, ktorá vzniká v dôsledku zmien v počte magnetických siločiar, je známa ako indukovaná emf. Medzitým sa prúd, ktorý preteká, nazýva indukovaný prúd a udalosť sa nazýva elektromagnetická indukcia.

Existujú tri faktory, ktoré ovplyvňujú množstvo indukovaného EMF. Prvý je rýchlosť, akou sa mení magnetické pole. Čím rýchlejšie sa mení magnetické pole, tým väčšia je indukovaná emf, ktorá vzniká. Druhým je počet závitov. Čím viac závitov, tým väčší je indukovaný EMF. A nakoniec je to sila magnetu. Príznaky silného magnetu môžu spôsobiť ešte silnejšie indukovaný EMF.

(Prečítajte si tiež: Elektromagnetické vlny, definícia a vlastnosti)

Ako už bolo spomenuté, elektromagnetická indukcia sa používa na výrobu elektrickej energie. Elektrárne, ktoré využívajú elektromagnetickú indukciu, sú generátory a transformátory.

Generátor je zariadenie schopné premieňať mechanickú energiu na elektrickú. Existujú dva typy generátorov, a to generátory jednosmerného prúdu (DC) alebo dynama a generátory striedavého prúdu (AC) alebo alternátory. Generátor pracuje na princípe elektromagnetickej indukcie, ktorá spočíva v otáčaní cievky v magnetickom poli tak, aby vyvolala emf.

Medzitým je transformátor alebo transformátor zariadenie, ktoré je schopné meniť striedavé napätie prenosom elektrickej energie indukovanej cez primárnu cievku do sekundárnej cievky. Transformátor produkuje EMF na sekundárnej cievke v dôsledku meniaceho sa magnetického poľa v dôsledku toku striedavého prúdu v primárnej cievke. Prúd je indukovaný mäkkým železom do sekundárnej cievky.

Transformátory sú rozdelené do dvoch typov, a to transformátory stupňovité a stupňovité. Krokový transformátor funguje na zvýšenie zdrojového striedavého napätia, zatiaľ čo krokový transformátor na zníženie zdrojového striedavého napätia.