Elektromágneses indukció
Megjelenés áthelyezés az oldalsávba elrejtésAz elektromágneses indukció olyan elektromágneses kölcsönhatás, amelynek során az időben változó mágneses tér egy vezetőkörben elektromos feszültséget indukál. A jelenség felfedezése Michael Faraday nevéhez fűződik (1831), ezért a mágneses tér időbeli változását és az indukált feszültség nagyságát megadó kvantitatív összefüggést Faraday-féle indukciós törvénynek nevezik.
Az elektromágneses indukció létrejöhet mozgási indukció (pl: dinamó) és nyugalmi indukció (pl: transzformátor) révén is.
Indukált feszültség
Indukált feszültségről beszélünk akkor, ha egy vezetőben az elektromágneses indukció hatására jön létre feszültség. Ez a feszültség mint neve is mutatja – előállítása szempontjából – nem azonos a galvánelemek, akkumulátorok által szolgáltatott – vegyi energiának villamos energiává történő átalakítása során nyert – feszültséggel.
Elektrotechnikai szempontból csak és kizárólag indukált feszültségről beszélünk, és nem indukált áramról. A feszültség indukálódik és a feszültségkülönbség hatására jön létre elektromos áram a zárt áramkörben.
Mozgási indukció
A mozgási indukció során a mágneses mező és a vezető mozog egymáshoz viszonyítva. Leggyakoribb mozgásforma a forgómozgás (generátor elv), de előfordul a haladó mozgással létrehozott elektromágneses indukció is (jellemzően szemléltető eszközök esetében alkalmazzák).
Ha egy mágneses erőtérben elektromosan vezető anyag relatív elmozdulása történik, és az elmozdulásnak van a mágneses erővonalak irányára merőleges összetevője, akkor a vezetőben elektromos feszültség indukálódik. Az indukált feszültség nagysága:
U i = B ⋅ l ⋅ v , {\displaystyle U_{i}=B\cdot l\cdot v,}
ahol B {\displaystyle B} a mágneses indukció nagysága (Vs/m²), l {\displaystyle l} a vezető hatásos hossza (m), v {\displaystyle v} a mozgatás sebessége (m/s).
a mágneses indukció nagysága (Vs/m²),
l
{\displaystyle l}
a vezető hatásos hossza (m),
v
{\displaystyle v}
a mozgatás sebessége (m/s).
Ha egy B {\displaystyle B} indukciójú mágneses mezőben N {\displaystyle N} menetszámú tekercset mozgatunk, akkor az indukált feszültség nagysága:
U i = N ⋅ B ⋅ l ⋅ v . {\displaystyle U_{i}=N\cdot B\cdot l\cdot v.}
menetszámú tekercset mozgatunk, akkor az indukált feszültség nagysága:
Mozgási indukció esetében az indukált feszültség irányát a Lenz-törvény segítségével határozhatjuk meg.
Nyugalmi indukció
A nyugalmi indukció során sem a vezető, sem a mágneses mező nem mozog. Ebben az esetben az indukciót az időben változó fluxus ( Φ {\displaystyle \Phi } ) hozza létre. A nyugalmi indukció során keletkezett feszültség nagysága egymenetes tekercs (vezető) esetén:
U i = d Φ d t . {\displaystyle U_{i}={\frac {d\Phi }{dt}}.}
) hozza létre. A nyugalmi indukció során keletkezett feszültség nagysága egymenetes 
Ha N {\displaystyle N} menetű tekercsre vonatkoztatjuk, akkor:
U i = N d Φ d t . {\displaystyle U_{i}=N{\frac {d\Phi }{dt}}.}
Önindukció
Önindukció esetén a mágneses mező változása, és az elektromos mező megjelenése ugyanott történik. (Legtöbbször egy elektromágneses tekercsben.) Bekapcsoláskor az önindukció késlelteti a tekercsen átfolyó áram kialakulását, kikapcsoláskor megakadályozza a tekercs áramának azonnali megszűnését.
Források
- Bérces Gy., Erostyák J., Klebniczki J., Litz J., Pintér F., Raics P., Skrapits L., Sükösd Cs., Tasnádi P.: A fizika alapjai, Nemzeti Tankönyvkiadó 2009 ISBN 9631932753
Kapcsolódó szócikkek
További információk
| Nemzetközi katalógusok |
|---|