Co je magnetická indukce?

Magnetická indukce, která je někdy označována jako elektromagnetická indukce, je vytvoření indukovaného elektrického proudu, obvykle u vodičů pohybujících se v magnetickém poli. Mohlo by také popsat vytvoření magnetického pole tokem proudu dirigentem. V technologii se magnetická indukce používá pro indukční motory, kamna, transformátory, baterky, vodiče bezdrátové energie, generátory a mnoho dalších aplikací.

Základním principem magnetické indukce je to, že měnící se magnetický tok indukuje elektrický proud v blízkém vodiči. V tomto scénáři musí proud procházet uzavřenou cestou, jako je dokončený obvod, a magnetický tok může být měněn buď změnou síly magnetického pole nebo pohybem vodiče magnetickým polem. Faradayův zákon dává kvantitativní vztah mezi změnou magnetického toku a indukovanou elektromotorickou silou (EMF), což se rovná negativní změně toku za jednotku času. Pro cívku drátu musí být změna magnetického toku za čas vynásobena počtem cívek, aby se stanovila správná hodnota EMF.

V praktických aplikacích lze magnetickou indukci použít k převodu různých druhů energie. Může být použit k výrobě tepla, jako v případě magnetických indukčních kamen, nebo k vytvoření mechanické energie a pohybu, jako v případě indukčního motoru. Mechanismy přenosu energie jsou pro každé zařízení odlišné, ale fungují na podobných základních principech.

Magnetické indukční vařiče pracují tak, že vytvářejí proud, který v hrnci nebo pánvi vytváří odporové teplo. Základem sporáku je stočený drát, který přijímá střídavý proud (AC). Tento proud indukuje magnetické pole, které spolu s proudem kmitá a generuje indukovaný elektrický proud v kovové nádobě nebo pánvi. Odporové teplo je vytvářeno na základě odporu jednotlivých nádob nebo pánví, který je optimalizován použitím feromagnetických materiálů, jako je ocel a železo. Podobné ohřívací mechanismy lze použít v jiných aplikacích kromě vaření, včetně svařování kovů.

Vytváření mechanické energie a rotace v magnetických indukčních motorech také zahrnuje oscilační magnetická pole. V tomto uspořádání jsou dvě části motoru, které se nazývají stator nebo stacionární část, a rotor nebo rotující část. Každý z nich je schopen ovlivnit magnetické pole druhého a vytvořit točivý moment, který otáčí motorem a vytváří mechanickou energii. Tento mechanismus činnosti je podobný mechanismu transformátorů, protože jak magnetické indukční motory, tak transformátory pracují tak, že mění elektrický proud v systému.