Inductia electromagnetica

Inductia electromagnetica

Definitie

Desi Oersted a fost cel care a descoperit existenta electromagnetismului, totusi, Michael Faraday a fost cel care a deschis drumul generarii electricitatii prin intermediul inductiei electromagnetice. Faraday a descoperit ca la expunerea unui conductor electric unui camp magnetic (flux magnetic) perpendicular pe acesta si de intensitatea variabila, in lungul firului se va genera o tensiune electrica.

Utilizarea unui magnet permanent

O modalitate relativ simpla de a crea acest camp magnetic de intensitate variabila este prin deplasarea unui magnet permanent in apropierea firului sau a infasurarii. De retinut ca intensitatea campului trebuie sa creasca sau sa scada in intensitate perpendicular pe fir (astfel ca liniile de camp sa "taie" conductorul); in caz contrar, nu va exista tensiune indusa in fir:

Ecuatia inductiei electromagnetice a lui Faraday

Expresia matematica pentru valoarea tensiunii generate in functie de fluxul campului magnetic, expresie dedusa tot de Faraday, este urmatoarea:

unde,
e = tensiunea instantanee indusa (V)
N = numarul spirelor din infasurare (1, fir simplu)
Φ = fluxul magnetic (Wb)
t = timpul (s)

Autoinductia

Daca luam in considerare faptul ca la trecerea curentului printr-un conductor electric acesta produce un camp magnetic perpendicular pe fir, si ca variatia intensitatii fluxului acelui camp magnetic variaza cu variatia curentului prin fir, putem vedea ca un fir este capabil de inducerea unei tensiuni electrice in lungul propriei lungimi prin simpla variatie a curentului prin el.

Acest efect poarta denumirea de auto-inductie: un camp magnetic variabil produs de variatia curentului printr-un fir ce induce o tensiune electrica de-a lungul aceluiasi fir. Daca fluxul magnetic este marit prin indoirea firului sub forma de colac si/sau infasurarea acestuia in jurul unui material cu permeabilitate ridicata, acest efect de tensiune auto-indusa va fi si mai pronuntat. Un dispozitiv construit special pentru a profita de acest efect este bobina.

Aplicatii practice

Practic, fenomenul este utilizat in constructia generatoarelor electrice, folosind putere mecanica pentru deplasarea unui camp magnetic prin preajma infasurarilor (firelor) pentru generarea tensiunii.