Hvad er elektromagnetisk induktion?
Elektromagnetisk induktion er, når en strøm induceres i en leder på grund af et udvendigt magnetisk felt. Dette er et resultat af den magnetiske kraft på de frie elektroner i materialet. Størrelsen på kraften afhænger af, hvor hurtigt magnetfeltet ændrer sig. Hvis dette er resultatet af en bevægende magnet, er kraften proportional med, hvor hurtigt magneten bevæger sig. Stationære eller konstante magnetfelter inducerer ikke strøm.
Når en elektrisk strøm strømmer gennem et ledende objekt, såsom en ledning, oprettes et magnetfelt. Dette magnetiske felt oprettes omkring ledningen, og dens styrke afhænger af mængden af strøm. Det modsatte af dette fænomen er elektromagnetisk induktion, hvor en strøm induceres i en ledning eller andet ledende materiale ved hjælp af et skiftende magnetfelt.
En af de vigtigste ting at huske ved elektromagnetisk induktion er, at det kun kan være forårsaget af et magnetisk felt, der skifter. Hvis en person bevæger en magnet mod en ledning, oprettes en strøm i en bestemt retning. At bevæge magneten væk fra ledningen inducerer en strøm i den modsatte retning. Hvis magneten står stille ved siden af ledningen, induceres der dog ingen strøm.
Elektromagnetisk induktion er mulig på grund af elektronerne i ledningen eller andet ledende materiale. Når magneten bevæges, bevæger det tilhørende magnetiske felt sig med den. De frie elektroner i ledningen, som er negativt ladet, føler en kraft fra magneten, der får dem til at strømme. I matematiske termer er størrelsen på kraften på elektronerne proportional med den magnetiske felts ændringshastighed. Derfor inducerer stationære magneter ikke strøm - fordi ændringshastigheden i denne situation er nul.
Hvis en magnet bevæges i en retning mod en ledning, vil strømmen flyde i en retning. Dette er kendt som jævnstrøm (DC). Vekselstrøm (AC) er imidlertid ofte mere nyttig og er den type strøm, der bruges i moderne elektricitetsnet. For at inducere en vekselstrøm kan en magnet bevæges mod og væk fra lederen i en cyklisk bevægelse.
Der er en række praktiske anvendelser til elektromagnetisk induktion. Pickups i guitarer, for eksempel bruger undertiden elektromagnetisk induktion til at registrere vibrationer og omdanne dem til en elektrisk strøm. Andre anvendelser inkluderer induktionsmotorer, elektriske generatorer og induktionskomfurer.