Elektromagnētiskā indukcija — teorija. Fizika (Skola2030), Fizika I.

Elektromagnētiskā indukcija ir parādība, kad noslēgtā vadītājā rodas strāva, palielinoties vai samazinoties magnētiskajam laukam.

Aplūkosim laukumu \(S\), kuru šķērso magnētiskā lauka indukcijas līnijas. Tā rodas magnētiskā plūsma \(Φ\) caur laukumu \(S\).

Magnētisko plūsmu var aprēķināt pēc formulas

Φ = B \cdot S \cdot \cos a

, kur

\(B\) – magnētiskā lauka indukcija, \(T\)

\(S\) – kontūra ietvertais laukums,

m^{2}

\(α\) – leņķis starp kontūrā ietvertā laukuma normāli

\vec{n}

un magnētiskā lauka indukcijas vektoru

\vec{B}

Magnētiskās plūsmas izmaiņas ātrumu raksturo ar elektrodzinējspēku (EDS), kuru (kontūrā ar vienu vijumu) var aprēķināt pēc formulas:

ε_{i} = \frac{ΔΦ}{Δ t}

, kur

ε_{i}

– indukcijas elektrodzinējspēks, \(V\)

\(ΔΦ\) – magnētiskās plūsmas izmaiņa, \(Wb\)

\(Δt\) – magnētiskās plūsmas maiņas laiks, \(s\)

Mainoties magnētiskai plūsmai, EDS rada indukcijas strāvu tādā virzienā, lai tās radītais magnētiskais lauks kompensētu šo izmaiņu.

Vai jūsu virtuvē ir indukcijas plīts? Indukcijas elektriskā plīts sastāv no spoles, kurā tiek ģenerēts mainīgs magnētiskais lauks. Kā sasildās metāla trauks uz plīts? Mainīgs magnētiskais lauks rada traukā virpuļstrāvas, kas sasilda trauku.

Indukcijas plīts

Virpuļstrāvas izmanto arī metālu kausēšanai indukcijas krāsnīs.

Ja vadītāja kontūrā plūst līdzstrāva \(I\), tad vadītāja kontūra laukumu šķērso šīs strāvas radītā magnētiskā plūsma, kuru aprēķina pēc formulas:

Φ = L \cdot I

, kur

\(Φ\) – magnētiskā plūsma, \(Wb\)

\(L\) — induktivitāte (lielums ir atkarīgs no kontūra formas, izmēriem un vides magnētiskajam īpašībām), \(H\)

\(I\) – strāvas stiprums, \(A\)

Ja vadītāja kontūrā plūst mainīga strāva, tad vadītāja kontūrā rodas mainīga magnētiskā plūsma, kas kontūrā ierosina indukcijas elektrodzinējspēku un indikcijas strāvu. Doto parādību sauc par pašindukciju.