(Electric induction) -
Електрическа индукция - същност, възникване, видове, приложение ...
Какво е електрическа индукция?
Електрическата индукция е явление, при което в проводник или в диелектрик, намиращи се в електрично поле, възниква електрически ток, когато полето се променя. Това може да се случи по два начина:
- - Движещо се магнитно поле: Ако магнитно поле се движи спрямо проводник, то индуцира електрически ток в проводника.
- - Промяна в магнитното поле: Ако магнитното поле около проводник се промени, то индуцира електрически ток в проводника.
Явлението електрическа индукция е открито от Майкъл Фарадей през 1831 г. и е описано от него със следния закон:
 |
| Електрическа индукция (Electric induction) |
Закон на Фарадей:
Електродвижещото напрежение (е.д.н.), индуцирано в затворен контур, е пропорционално на скоростта на изменение на магнитния поток през контура, като при това:
- - Магнитният поток е количеството на магнитното поле, преминаващо през дадена повърхност. Той се измерва в Wb (вебер).
- - Електродвижещото напрежение, индуцирано в проводник, се дължи на движението на свободните електрони в проводника.
- - Когато проводникът се движи в магнитно поле, електроните се подлагат на сила, наречена сила на Лоренц. Тази сила е перпендикулярна на направлението на движението на електроните и на магнитното поле. В резултат на тази сила електроните се ускоряват и се създава електрически ток.
- - Ако магнитното поле се променя във времето, без да се движи проводникът, тогава в проводника също ще се индуцира електрически ток. Това се дължи на факта, че промяната на магнитното поле води до промяна на магнитния поток през контура.
Има два основни вида електрическа индукция:
- - Статична електрическа индукция
- - Динамична електрическа индукция
Статична електрическа индукция
Статична електрическа индукция е явлението, при което в проводник или в диелектрик, намиращи се в електрично поле, възниква електрически ток, когато полето се създава или занулява.
Например, ако до проводник доближим положително заредено тяло, то в проводника ще възникне електрическо поле, противоположно на полето на зареденото тяло. Това електрическо поле ще предизвика появата на електрически ток в проводника.
Статична електрическа индукция може да се разбере по следния начин:
- - Магнитното поле създава електрическо поле.
- - Електрическите полета са перпендикулярни на магнитното поле.
- - Електрическите полета създават ток в проводника.
Динамична електрическа индукция
Динамична електрическа индукция е явлението, при което в проводник или в диелектрик, намиращи се в електрично поле, възниква електрически ток, когато полето се променя по сила, по посока или по форма.
Например, ако в проводник, свързан с амперметър, преместваме магнит, то в проводника ще възникне електрически ток. Това се дължи на факта, че магнитното поле на магнита променя силата си, посоката си или формата си, когато се движи.
Динамичната електрическа индукция може да се разбере по следния начин:
- - Променящото се магнитно поле създава електрическо поле.
- - Електрическите полета са перпендикулярни на променящото се магнитно поле.
- - Електрическите полета създават ток в проводника.
Примери за електрическа индукция
Ето някои примери за електрическа индукция:
- - При движението на велосипед през магнитното поле на Земята се индуцира електрически ток в спиците на колелата. Този ток е много малък и не може да бъде усетен.
- - Когато запалваме лампа с ключ, в запалителния механизъм се индуцира електрически ток, който запалва лампата.
- - Когато двигателят на автомобила се завърти, в генератора се индуцира електрически ток, който захранва акумулатора и другите електрически устройства в автомобила.
Приложение на електрическата индукция
Електрическата индукция намира приложение в много области на техниката, включително:
- - Генераторите за електричество
- - Трансформаторите
- - Електрическите мотори
- - Диодите и транзисторите
- - Сензорите
- Генератори
Генераторите използват движещо се магнитно поле, за да генерират електрически ток.
- Трансформатори
Трансформаторите използват променящо се магнитно поле, за да преобразуват електрическото напрежение.
- Мотори
Моторите използват променящо се магнитно поле, за да задвижват механични устройства.
Електрическа, магнитна, електромагнитна индукции
Разлика между електрическата индукция и електромагнитната индукция
Електрическата индукция и електромагнитната индукция са две свързани понятия, но имат различни значения.
- - Електрическата индукция е процесът на създаване на електрически ток в проводник, когато магнитното поле около него се промени. Това може да се случи по два начина: движещо се магнитно поле или промяна в параметрите на магнитното поле.
- - Електромагнитната индукция е частен случай на електрическата индукция, при който магнитното поле се създава от електрически ток. В този случай, промяната в електрическия ток води до промяна в магнитното поле, което от своя страна индуцира електрически ток в проводник.
Разлика между електрическата индукция и магнитната индукция
Електрическата индукция и магнитната индукция са две напълно различни понятия.
- - Електрическата индукция е процесът на създаване на електрически ток в проводник, когато магнитното поле около него се промени.
- - Магнитната индукция е процесът на създаване на магнитно поле около проводник, когато през него тече електрически ток.
Обобщение
В двата случая има взаимодействие между електрическите и магнитните полета, но това взаимодействие е различно. В случая на електрическата индукция, магнитното поле създава електрически ток, а в случая на магнитната индукция, електрическият ток създава магнитно поле.
Заключение
Електрическата индукция е важно явление и основен принцип в електротехниката и електрониката. Тя намира приложение в много устройства и системи, които са от съществено значение за нашия живот, като производството, преобразуването и измерването на електрическата енергия.
-------
Ако темата ви харесва, споделете я с приятели. Ако са възникнали въпроси, задайте ги в коментарите по-долу. След седмица проверете за отговора.
----------------
Няма коментари:
Публикуване на коментар