Co to jest prąd indukowany?

Zamknięty obwód elektryczny o przepływie energii ilustruje dwie części siły elektromagnetycznej: elektryczność i magnetyzm. Energia elektryczna jest wytwarzana, gdy elektrony są przepychane przez przewód przewodzący przez źródło napięcia - na przykład akumulator. Oryginalny drut nie tylko ma przepływ elektronów, ale także wytwarza pole magnetyczne wokół tego przepływu. Te zachowania energii elektromagnetycznej są sparowane: przepływ elektronów i pole magnetyczne, które tworzy przepływ. Jeśli jeden drut, w którym przepływ elektronów jest zbliżony do innego drutu, pole magnetyczne pierwszego przewodu indukuje przepływ - prąd indukowany - wzdłuż drugiego przewodu.

W 1831 r. Michael Faraday opublikował swoje odkrycie, że prąd w jednym drucie może wywołać prąd w innym drucie. W 1862 r. To zjawisko indukowanego prądu zostało opisane matematycznie przez Jamesa Clerka Maxwella; Opierał się na równaniach kolegów, którzy opisali inne wymiany energii, takie jakNaprężenie przepływa w stałych i płynach w cieczach. Równanie Maxwella oświetla przyczyny indukowanego prądu lub indukcyjności, pokazując, że przepływ energii elektrycznej można mierzyć na dwa sposoby: jako spadek napięcia, który wymusza przepływ elektronów i jako pole przepływu magnetycznego, pochodzącego z przepływu.

Indukowany prąd można wzmocnić, gdy przewód przewodzący elektrycznie jest wymuszany do ciasnej cewki w kierunku prądu. Transformator działa poprzez umieszczenie cewek z dwóch obwodów równoległych i blisko siebie, aby energia elektryczna była przenoszona z jednego obwodu do następnego. To indukcyjne sprzężenie występuje, gdy pola magnetyczne emanujące z cewek przecinają się ze sobą w fazie, przenosząc maksymalną ilość energii. Ta wymiana jest podobna do pchnięcia, biorąc pod uwagę dziecko na huśtawce: jeśli pchnięcie jest prawidłowo czasowe, huśtawka jest napędzana w górę z maksymalną prędkością.

Gdy drut z prądem jest zwinięta wokół żelaznego pręta, może wytworzyć pole magnetyczne, które może przyciągnąć lub odpierać pole magnetyczne innego takiego elektromagnetu. Silnik i generator składają się z dwóch magnesów, jednego poruszającego się i jednego ustalonego. Ruchowy magnes, gdy kontaktuje się ze stacjonarnym magnesem, indukuje zmianę kierunku przepływu elektronów, co powoduje, że magnesy odpychają się nawzajem. Ta zmiana kierunku prądu indukowanego powoduje naprzemienne pchanie i ciągnięcie, powodując obrót ruchomego magnesu. INDUKCJA może działać w przeciwnym kierunku, gdy energia mechaniczna z obracającego się śmigła przymocowanego do magnesu generatora wymusza przepływ elektronów do akumulatorów magazynowych.