Hva er en indusert strøm?

En lukket elektrisk krets med strømning av energi illustrerer de to delene av den elektromagnetiske kraften: elektrisitet og magnetisme. Elektrisitet produseres når elektroner skyves gjennom en ledning av en spenningskilde - for eksempel et batteri. Ikke bare har den originale ledningen en strøm av elektroner, den produserer også et magnetfelt rundt den strømmen. Denne oppførselen til elektromagnetisk energi kommer sammen: strømmen av elektroner og magnetfeltet som strømmen skaper. Hvis en ledning der elektroner strømmer bringes nær en annen ledning, vil magnetfeltet til den første ledningen indusere en strøm - en indusert strøm - langs den andre ledningen.

I 1831 publiserte Michael Faraday sin oppdagelse om at en strøm i en ledning kunne indusere strøm i en annen ledning. I 1862 ble dette fenomenet med indusert strøm beskrevet matematisk av James Clerk Maxwell; det var basert på likningene fra kolleger som hadde beskrevet andre energibytter, for eksempel stressstrømmer i faste stoffer og væskestrømmer i væsker. Maxwells ligning lyser opp årsakene til indusert strøm, eller induktans, ved å vise at strømmen av elektrisitet kan måles på to måter: som et spenningsfall som tvinger elektronstrøm og som magnetisk strømningsfelt med opprinnelse i strømmen.

Indusert strøm kan forsterkes når en elektrisk ledende ledning tvinges inn i en tett spole i retning av en strøm. En transformator fungerer ved å plassere spoler fra to kretsløp parallelt og nær hverandre slik at elektrisk energi overføres fra den ene kretsen til den neste. Denne induktive koblingen oppstår når magnetfeltene som kommer fra spolene, krysser hverandre i fase og overfører en maksimal mengde energi. Denne utvekslingen ligner på dyttingen gitt et barn på en sving: hvis pushen er riktig tidsstyrt, blir svingen fremdrevet oppover med maksimal hastighet.

Når en ledning med strøm er kveilet rundt en jernstang, kan den produsere et magnetfelt som kan tiltrekke eller avvise magnetfeltet til en annen slik elektromagnet. En motor og en generator består hver av to magneter, en beveger seg og en fast. Når den bevegelige magneten kommer i kontakt med den stasjonære magneten, induserer en endring i elektronstrømningen, noe som resulterer i at magnetene frastøter hverandre. Denne endringen i retning av indusert strøm skaper et vekselvis trykk og trekk, noe som får den bevegelige magneten til å rotere. Induktans kan fungere i motsatt retning når mekanisk energi fra en roterende propell festet til en generatormagnet tvinger strømmen av elektron til lagringsbatterier.