Qu'est-ce qu'un courant induit?
Un circuit électrique fermé avec une énergie en mouvement illustre les deux parties de la force électromagnétique: électricité et magnétisme. L'électricité est produite lorsque des électrons sont poussés à travers un fil conducteur par une source de tension, une batterie par exemple. Non seulement le fil d'origine possède un flux d'électrons, il génère également un champ magnétique autour de ce flux. Ces comportements de l'énergie électromagnétique vont de pair: le flux d'électrons et le champ magnétique créé par le flux. Si un fil dans lequel les électrons circulent est rapproché d'un autre fil, le champ magnétique du premier fil induira un flux - un courant induit - le long du second fil.
En 1831, Michael Faraday a publié sa découverte selon laquelle un courant dans un fil pourrait induire du courant dans un autre fil. En 1862, ce phénomène de courant induit fut décrit mathématiquement par James Clerk Maxwell; il était basé sur les équations de collègues qui avaient décrit d'autres échanges d'énergie, tels que les flux de contraintes dans les solides et les flux de fluides dans les liquides. L'équation de Maxwell éclaire les raisons du courant induit, ou inductance, en montrant que le flux d'électricité peut être mesuré de deux manières: en tant que chute de tension qui force le flux d'électrons et en tant que champ de flux magnétique, prenant naissance dans le flux.
Le courant induit peut être amplifié lorsqu'un fil électriquement conducteur est forcé dans une bobine serrée dans la direction d'un courant. Un transformateur fonctionne en plaçant des bobines de deux circuits en parallèle et proches l’un de l’autre, de sorte que l’énergie électrique soit transférée d’un circuit à l’autre. Ce couplage inductif se produit lorsque les champs magnétiques émanant des bobines se croisent en phase, transférant une quantité maximale d’énergie. Cet échange est similaire à la poussée donnée à un enfant sur une balançoire: si la poussée est chronométrée correctement, la balançoire est propulsée vers le haut à la vitesse maximale.
Lorsqu'un fil avec un courant est enroulé autour d'une tige de fer, il peut produire un champ magnétique capable d'attirer ou de repousser le champ magnétique d'un autre de ces électroaimants. Un moteur et une génératrice sont chacun composés de deux aimants, l'un mobile et l'autre fixe. L'aimant mobile, lorsqu'il entre en contact avec l'aimant fixe, induit un changement de direction du flux d'électrons, ce qui entraîne le repoussement des aimants. Ce changement de direction du courant induit crée une alternance de poussée et de traction, entraînant la rotation de l'aimant en mouvement. L'inductance peut fonctionner dans le sens opposé lorsque l'énergie mécanique d'une hélice en rotation fixée à un aimant de générateur force le flux d'électrons dans les batteries d'accumulateurs.