Physics | Elementary school » Ferencz Gábor - Az elektromágneses indukció

Az elektromágneses indukció Mozgási indukció: Ha homogén mágneses mezőben az indukció vonalakra merőlegesen elhelyezünk egy vezető szálat majd ezt „B” és „l”-re merőleges „v” sebességgel mozgatjuk, akkor azt tapasztaljuk, hogy a vezetőszál két vége között feszültség mérhető. A vezető szálban lévő töltések a vezető szállal együtt „B”-e merőleges sebességgel mozgatjuk. Mágneses mezőben, mozgó vezetőszálban a létrejövő töltés mozgási indukciónak nevezzük. Lorentz erő hatására a vezetőszálban addig tart a töltések szétválasztása, amíg a Lorentz erő töltésszétválasztó hatása egyenlő nem lesz a szétválasztott töltések között fellépő elektromos vonzóerővel. F CF B ⋅=Q⋅ v = E ⋅Q /⋅ l B ⋅l ⋅v = E ⋅ l Ui= B ⋅ l ⋅v L Lenz törvénye: az indukált feszültség olyan irányú áramot fog indítani, ami akadályozza az őt, létrehozó változást. Vezető hurokban a vezetőszál

elmozdításához munkát kell végezni ez a munka egyenlő lesz az áram munkájával. Nyugalmi indukció: Nyugalmi indukcióról abban az esetben beszélünk, ha nyugalomban, lévő vezetőben a mágneses mező változásának következtében feszültség indukálódik. Ha zárjuk ill. nyitjuk az 1-es tekercs áramkörét, akkor a 2-es tekercsben áram folyik Ha a tekercsben mozgatjuk a mágnest, akkor a tekercsben áram folyik. Mindkét esetben közös, hogy a tekercs belsejében változik a mágneses indukció. Ez a változás áramot eredményez. A jelenség csak úgy magyarázható meg, hogy feltételezzük, azt hogy az időben változó mágneses mező maga körül egy elektromos mezőt hoz létre. Ez az elektromos mező lép kölcsönhatásba a nyugvó ∆φ vezetőben lévő elektronokkal és indítja el az áramot. Ez a jelenség a nyugalmi indukció U i = N ⋅ ∆t Faraday törvénye: a tekercsben indukált feszültség egyenesen arányos a fluxusváltozás sebességével

és a tekercs menetszámával. N* . ∆φ = Ui ∆t Kölcsönös indukció: Ha az 1.-es tekercsben változtatjuk az áram erősségét akkor a 2-es tekercsben feszültség indukálódik, oka: az 1.-es tekercs fluxus változása örvényes elektromos mezőt hoz létre, amely kölcsönhatásba lép a 2.-es tekercsben lévő elektronokkal Minél nagyobb az 1-es tekercsben fluxus változás sebessége, annál nagyobb a 2.-es tekercsben indukálódott feszültség Az 1-es tekercs fluxus változásának a sebessége a benne folyó áram változásától függ. Tehát, az indukált feszültség egyenesen arányos az 1-es tekercs áramváltozásának a sebességével az aranyossági tényező a kölcsönös indukció -1 szerese. ∆I1 ∆I Ui = L ⋅ U i = L1, 2 ⋅ ∆t ∆t Önindukciós jelenség: Az áramkör zárásakor a tekercsben az áramerősség a nullához képest nő. Ez egy időben változó mágneses teret eredményez a tekercs belsejében. Ez egy olyan elektromos mezőt

indukál, amely akadályozza az áram növekedését. Kikapcsolásnál fordított jelenség játszódik le, csökken a mágneses mező, és ez létrehoz egy olyan mágneses mezőt, ami késlelteti az áram csökkenését. Önindukció során a tekercsben indukálódott feszültség egyenesen arányos az áramváltozás sebességével az arányossági tényező az önindukciós együttható