Co to jest indukcja magnetyczna?
Indukcja magnetyczna, nazywana czasem indukcją elektromagnetyczną, jest wytwarzaniem indukowanego prądu elektrycznego, zwykle w przewodnikach poruszających się w polu magnetycznym. Może również opisywać tworzenie pola magnetycznego przez przepływ prądu przez przewodnik. W technologii indukcja magnetyczna stosowana jest w silnikach indukcyjnych, piecach, transformatorach, latarkach, przewodnikach energii bezprzewodowej, generatorach i wielu innych zastosowaniach.
Podstawową zasadą indukcji magnetycznej jest to, że zmieniający się strumień magnetyczny indukuje prąd elektryczny w pobliskim przewodniku. W tym scenariuszu prąd musi przepływać przez zamkniętą ścieżkę, taką jak ukończony obwód, a strumień magnetyczny można zmienić albo przez zmianę siły pola magnetycznego, albo przez ruch przewodnika przez pole magnetyczne. Prawo Faradaya podaje zależność ilościową między zmianą strumienia magnetycznego a indukowaną siłą elektromotoryczną (EMF), która równa się ujemnej zmianie strumienia na jednostkę czasu. W przypadku cewki z drutu zmianę strumienia magnetycznego na czas należy pomnożyć przez liczbę cewek, aby określić prawidłową wartość pola elektromagnetycznego.
W praktycznych zastosowaniach indukcja magnetyczna może być wykorzystywana do przekształcania różnych rodzajów energii. Można go wykorzystać do generowania ciepła, jak w przypadku magnetycznego pieca indukcyjnego, lub do wytwarzania energii mechanicznej i ruchu, jak w przypadku silnika indukcyjnego. Chociaż mechanizmy przekazywania energii są różne dla każdego urządzenia, działają one na podobnych podstawowych zasadach.
Kuchenki indukcyjne magnetyczne działają poprzez wytwarzanie prądu, który wytwarza ciepło rezystancyjne w garnku lub patelni. Podstawa szybkowaru jest uformowana przez zwinięty drut, który otrzymuje prąd przemienny (AC). Prąd ten indukuje pole magnetyczne, które oscyluje wraz z prądem i wytwarza indukowany prąd elektryczny w metalowym naczyniu lub misce. Ciepło rezystancyjne jest generowane na podstawie rezystancji pojedynczego garnka lub garnka, które jest optymalizowane dzięki zastosowaniu materiałów ferromagnetycznych, takich jak stal i żelazo. Podobne mechanizmy grzewcze można stosować w innych zastosowaniach oprócz gotowania, w tym w spawaniu metali.
Tworzenie energii mechanicznej i rotacji w magnetycznych silnikach indukcyjnych obejmuje również oscylujące pola magnetyczne. W tym układzie są dwie części silnika, które nazywane są stojanem lub częścią stacjonarną i wirnikiem lub częścią obrotową. Każdy może wpływać na pole magnetyczne drugiego, tworząc moment obrotowy, który obraca silnik i wytwarza energię mechaniczną. Ten mechanizm działania jest podobny do mechanizmu transformatorów, ponieważ zarówno magnetyczne silniki indukcyjne, jak i transformatory działają poprzez zmianę prądu elektrycznego w systemie.