Hva er magnetisk induksjon?

Magnetisk induksjon, som noen ganger blir referert til som elektromagnetisk induksjon, er etableringen av en indusert elektrisk strøm, vanligvis i ledere som beveger seg innenfor et magnetfelt. Det kan også beskrive etableringen av et magnetfelt ved strømmen av strøm gjennom en leder. Innen teknologi brukes magnetisk induksjon til induksjonsmotorer, ovner, transformatorer, lommelykter, ledere av trådløs energi, generatorer og mange andre applikasjoner.

Det grunnleggende prinsippet for magnetisk induksjon er at en magnetisk fluks som skiftes vil indusere en elektrisk strøm i en nærliggende leder. I dette scenariet må strømmen bevege seg gjennom en lukket bane, for eksempel en fullført krets, og magnetfluksen kan endres enten ved en endring i styrken til magnetfeltet eller ved bevegelse av lederen gjennom magnetfeltet. Faradays lov gir et kvantitativt forhold mellom endringen i magnetisk flux og den induserte elektromotoriske kraften (EMF), som tilsvarer den negative endringen i flux per tidsenhet. For en trådspole må endringen i magnetisk fluks per gang multipliseres med antall spoler for å bestemme riktig EMF-verdi.

I praktiske applikasjoner kan magnetisk induksjon brukes til å konvertere forskjellige typer energi. Den kan brukes til å generere varme, som for magnetisk induksjonsovn, eller for å skape mekanisk energi og bevegelse, som for induksjonsmotoren. Mens mekanismene for energioverføring er forskjellige for hver enhet, opererer de på samme grunnleggende prinsipper.

Komfyrer med magnetisk induksjon fungerer ved å skape en strøm som genererer resistiv varme i gryten eller gryten. Bunnen til komfyren er dannet av en kveiltråd som mottar vekselstrøm (AC). Denne strømmen induserer et magnetfelt som svinger sammen med strømmen og genererer en indusert elektrisk strøm i metallpannen eller -pannen. Motstandsvarme genereres basert på den enkelte gryte eller panne motstand, som er optimalisert ved bruk av ferromagnetiske materialer, som stål og jern. Lignende oppvarmingsmekanismer kan brukes i andre applikasjoner bortsett fra matlaging, inkludert metallsveising.

Opprettelse av mekanisk energi og rotasjon i magnetiske induksjonsmotorer involverer også svingende magnetfelt. I dette oppsettet er det to deler av motoren som kalles stator, eller stasjonær del, og rotor, eller roterende del. Hver er i stand til å påvirke magnetfeltet til den andre for å skape dreiemoment, som snur motoren og skaper mekanisk energi. Denne operasjonsmekanismen er lik transformatoren, da både magnetiske induksjonsmotorer og transformatorer fungerer ved å endre den elektriske strømmen i systemet.