Elektromagnetska indukcija

Iz Vikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na: navigaciju, pretragu
Elektromagnetnu indukciju ne treba mešati sa „Magnetnom indukcijom“, koja se obično odnosi na Magnetsko polje.

Elektromagnetna indukcija stvara potencijalnu razliku (ili napon) u provodniku koji se nalazi u promenljivom magnetskom polju.

Majkl Faradej je otkrio ovaj fenomen 1831. godine.

Faradejev zakon elektromagnetne indukcije[uredi]

Faradej je otkrio da elektromotorna sila (EMS), stvorena u zatvorenoj konturi proporcionalna brzini promene magnetnog fluksa kroz površinu koja je njome ograničena.

U praksi, to znači da će električna struja biti indukovana u bilo kojoj zatvorenoj konturi kada se magnetni fluks kroz površinu koja se oslanja na tu konturu menja. Ovo važi i kada se polje menja, i kada se sama kontura kreće u polju.

Faradejev zakon kaže da je:

 \mathcal{E} = -{{d\Phi_B} \over dt},

gde je

\mathcal{E} elektromotorna sila (EMS) u voltima,
ΦB je magnetni fluks u Veberima.

Za čest, ali specijalan, slučaj namotaja, sastavljenog od N navojaka, Faradejev zakon ima oblik:

 \mathcal{E} = - N{{d\Phi_B} \over dt}

gde je

\mathcal{E} elektromotorna sila (EMS) u voltima,
N je broj navojaka u namotaju,
ΦB je magnetni fluks u Veberima kroz jedan navojak.

Ova formula ima takav oblik jer se u svakom pojedinačnom navojku indukuje EMS vrednosti definisane brzinom promene fluksa kroz isti, a pošto se kalem kao izvor indukovane EMS može posmatrati kao redna veza pojedinačnih indukovanih EMS navojaka, promenu fluksa kroz pojedinačan navojak treba pomnožiti sa ukupnim brojem navojaka, kako bi se dobila vrednost indukovane EMS u kalemu.

Indukovana EMS u pravolinijskom provodniku[uredi]

Još jedan oblik elektromagnetne indukcije javlja se u slučaju kada se provodnik kreće kroz magnetno polje(promenljivo ili stalno). Usled dejstva Lorencove sile na pokretna naeletrisanja unutar provodnika dolazi do razdvajanja naelektrisanja, pri čemu se na jednom kraju provodnika taloži pozitivno, a na drugom negativno naelektrisanje. Proces traje do izjednačavanja Lorencove sile sa električnom koja se tom prilikom javlja. Usled razdvajanja naelektrisanja došlo je do stvaranja razlike potencijala i indukovane EMS. Njenu vrednost nalazimo množenjem vrednosti magnetne indukcije, dužine provodnika i njegove brzine za slučaj kada je pravac linija magnetne indukcije normalan na pravac provodnika, dok se u drugim slučajevima kao množilac dodaje sinus ugla između njih:

 \mathcal{E} =-B l v

Lencovo pravilo[uredi]

Polaritet usled elektromagnetne indukcije nastalog izvora EMS određuje se Lencovim pravilom.

Elektromotorna sila (EMS) indukovana u električnom kolu ima smer takav da struja koja se stvara u tom kolu usled nje, indukuje magnetno polje koje se suprotstavlja promeni magnetnog fluksa.

Odatle je Lencovo pravilo odgovorno za znak minus u prethodnim formulama.

Primena[uredi]

Princip elektromagnetne indukcije primenjen je u brojnim uređajima, među kojim su i:

Vidi još[uredi]

Literatura[uredi]

  • David J. Griffiths, Introduction to Electrodynamics (3rd ed.), Prentice Hall, 1998, ISBN 013805326X
  • Paul Tipler, Physics for Scientists and Engineers: Electricity, Magnetism, Light, and Elementary Modern Physics (5th ed.), W. H. Freeman, 2004, ISBN 0716708108
  • J.S. Kovacs, P. Signell, Magnetna indukcija (2001), Projekat PHYSNET document MISN-0-145.

Spoljašnje veze[uredi]