Что такое магнитная индукция?

Магнитная индукция, которую иногда называют электромагнитной индукцией, представляет собой создание индуцированного электрического тока, обычно в проводниках, движущихся в магнитном поле. Он также мог бы описать создание магнитного поля потоком тока через проводник. В технологии магнитная индукция используется для асинхронных двигателей, плит, трансформаторов, фонарей, проводников беспроводной энергии, генераторов и многих других приложений.

Основной принцип магнитной индукции состоит в том, что изменяющийся магнитный поток будет индуцировать электрический ток в соседнем проводнике. В этом сценарии ток должен проходить по замкнутому пути, например по замкнутой цепи, и магнитный поток может быть изменен либо за счет изменения напряженности магнитного поля, либо за счет движения проводника через магнитное поле. Закон Фарадея дает количественную связь между изменением магнитного потока и индуцированной электродвижущей силой (ЭДС), которая равна отрицательному изменению потока в единицу времени. Для катушки провода изменение магнитного потока за время должно быть умножено на количество катушек, чтобы определить правильное значение ЭДС.

В практических применениях магнитная индукция может использоваться для преобразования различных типов энергии. Его можно использовать для выработки тепла, как в случае магнитной индукционной плиты, или для создания механической энергии и движения, как в случае асинхронного двигателя. Хотя механизмы передачи энергии различны для каждого устройства, они работают по схожим базовым принципам.

Магнитно-индукционные плиты работают, создавая ток, который генерирует резистивное тепло в кастрюле или сковороде. Основание плиты образовано спиральной проволокой, которая получает переменный ток (переменный ток). Этот ток индуцирует магнитное поле, которое колеблется вместе с током и генерирует индуцированный электрический ток в металлическом сосуде или поддоне. Резистивное тепло генерируется на основе сопротивления отдельного сосуда или кастрюли, которое оптимизируется за счет использования ферромагнитных материалов, таких как сталь и железо. Подобные нагревательные механизмы могут быть использованы в других областях, помимо приготовления пищи, включая сварку металла.

Создание механической энергии и вращения в магнитных асинхронных двигателях также включает в себя колеблющиеся магнитные поля. В этой конфигурации есть две части двигателя, которые называются статором, или неподвижной частью, и ротором, или вращающейся частью. Каждый способен воздействовать на магнитное поле другого, создавая крутящий момент, который вращает двигатель и создает механическую энергию. Этот механизм работы аналогичен механизму работы трансформаторов, так как магнитные асинхронные двигатели и трансформаторы работают путем изменения электрического тока в системе.