Co to jest napięcie indukowane?
Napięcie indukowane to potencjał elektryczny wytwarzany przez pole elektryczne, pole magnetyczne lub prąd. Napięcie indukowane w materiale naturalnym i sztucznym jest starannie planowane w wielu dyscyplinach, w tym w zakresie bezpieczeństwa i ochrony sprzętu. We wczesnej historii elektryczności Benjamin Franklin zademonstrował nagromadzenie ładunków elektrycznych w chmurach, co spowodowało ładunki elektrostatyczne i niewielką luminescencję niektórych materiałów.
Tarcie między cząstkami powietrza i chmur powoduje tworzenie się ładunków elektrostatycznych w chmurach. Napięcia generowane w chmurach na podwyższonych wysokościach mogą sięgać daleko poza miliardy woltów. Kiedy warunki atmosferyczne tworzą ścieżkę o niższym oporze między naładowaną chmurą a ziemią, piorun uderza w miejsce, w którym większość energii dociera do ziemi. Wysoki prąd związany z uderzeniem pioruna jest doprowadzany do ziemi przez zjonizowaną część atmosfery, co może łatwo indukować napięcia w materiale przewodzącym, takim jak stalowe wieże i okablowanie elektryczne. Rezultatem jest napięcie indukowane prądem, które może uszkodzić wrażliwy sprzęt elektroniczny.
Napięcie indukowane polem wytwarzane jest przez pole elektryczne lub magnetyczne. Indukowane napięciem pole elektryczne występuje wtedy, gdy kondensator lub kondensator jest naładowany prądem stałym i indukowany jest ładunek dodatni na jednej płycie i ładunek ujemny na drugiej płycie. Ten sam kondensator będzie miał napięcie na swoich zaciskach, a jest to napięcie indukowane w polu. W wyniku zmiany napięcia wynikowy przepływ prądu zmienia poziom napięcia indukowanego. Kiedy błyskawica wyładowuje formację chmur, ekstremalnie wysokie napięcie, które poprzednio spowodowało błyskawicę, spada do pewnego poziomu określonego przez warunki powietrza i gruntu.
Napięcie to może ponadto wytwarzać pole magnetyczne, a zatem może być nazywane polem magnetycznym o indukowanym napięciu. Kiedy piorun uderza w odgromnik na szczycie wieży radiowej, prąd udaje się w kierunku ziemi na kablu uziemiającym. Prąd ten wytwarza przejściowe pole magnetyczne, które może indukować napięcie na dowolnym pobliskim przewodniku. Transformacja może się powtarzać tak intensywnie, jak pozwala na to intensywność pierwotnej energii. Może to sugerować, dlaczego uszkodzenia sprzętu spowodowane skokami prądu i napięcia podczas burz mogą być znaczne.
W transformatorze elektrycznym uzwojenie pierwotne indukuje napięcie na uzwojeniu wtórnym. Wzorzec napięcia indukowanego sugeruje, że stosunek napięcia wyjściowego do napięcia wejściowego jest równy stosunkowi liczby lub włącza się pierwotnie do uzwojenia wtórnego. Dodatkowo, test napięcia na transformatorze wykorzystuje woltomierz podłączony do zacisków wejściowych, a później do zacisków wyjściowych transformatora. Porównując dwa odczyty, można obliczyć stosunek zwojów.