Elektromagnētiskā indukcija — teorija. Fizika, 11. klase.

Elektromagnētiskā indukcija ir parādība, kad noslēgtā vadītājā rodas strāva, mainoties magnētiskajam laukam (magnētiskais lauks var gan samazināties, gan palielināties).

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

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 magnētiskā lauka indukcijas vektoru

\vec{B}

un kontūrā ietvertā laukuma normāli

\vec{n}

Magnētiskā plūsma kontūrā var mainīties. Tā izmaiņas straujumu raksturo ar elektrodzinējspēku jeb EDS. Ja kontūru veido tikai viens vijums, tad EDS var aprēķināt pēc formulas:

ε_{i} = \frac{ΔΦ}{Δ t}

, kur

ε_{i}

– indukcijas elektrodzinējspēks, \(V\)

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

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

Kad kontūrā mainās magnētiska plūsma, tad elektrodzinējspēks rada indukcijas strāvu.

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 izraisa traukā virpuļstrāvas, kuras plūšana sasilda trauku.

Indukcijas plīts

Virpuļstrāvas izmanto arī metālu kausēšanai indukcijas krāsnīs.

Lai vadītāja kontūrā plūst līdzstrāva \(I\). Šī strāva caur kontūra laukumu rada magnētisko plūsmu, 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 noslēgta vadītāja kontūrā plūst mainīga strāva, tad kontūrā rodas mainīga magnētiskā plūsma. Mainīga magnētiskā plūsma izraisa EDS, kas rada indikcijas strāvu. Doto parādību sauc par pašindukciju.