Vad är elektromagnetisk induktion?
Elektromagnetisk induktion är när en ström induceras i en ledare på grund av ett yttre magnetfält. Detta är ett resultat av magnetkraften på de fria elektronerna i materialet. Storleken på kraften beror på hur snabbt magnetfältet förändras. Om detta är resultatet av en rörlig magnet, är kraften proportionell mot hur snabbt magneten rör sig. Stationära eller konstant magnetfält inducerar inte en ström.
När en elektrisk ström flyter genom ett ledande föremål, såsom en tråd, skapas ett magnetfält. Detta magnetfält skapas runt tråden, och dess styrka beror på mängden ström. Det motsatta av detta fenomen är elektromagnetisk induktion, i vilken en ström induceras i en tråd eller annat ledande material av ett förändrat magnetfält.
En av de viktigaste sakerna att komma ihåg om elektromagnetisk induktion är att det bara kan orsakas av ett magnetfält som förändras. Om en person flyttar en magnet mot en tråd, skapas en ström i en viss riktning. Att flytta magneten bort från tråden inducerar en ström i motsatt riktning. Om magneten är stationär bredvid tråden induceras emellertid ingen ström.
Elektromagnetisk induktion är möjlig på grund av elektronerna i tråden eller annat ledande material. När magneten flyttas rör sig det tillhörande magnetfältet med det. De fria elektronerna i tråden, som är negativt laddade, känner en kraft från magneten som får dem att flyta. I matematiska termer är storleken på kraften på elektronerna proportionell mot magnetfältets förändringshastighet. Det är därför stationära magneter inte inducerar en ström - eftersom i denna situation är förändringsgraden noll.
Om en magnet förflyttas i en riktning mot en tråd, kommer strömmen att flyta i en riktning. Detta kallas likström (DC). Växelström (AC) är dock ofta mer användbar och är den typ av ström som används i moderna elnät. För att inducera en växelström kan en magnet flyttas mot och bort från ledaren i en cyklisk rörelse.
Det finns ett antal praktiska tillämpningar för elektromagnetisk induktion. Pickuper i gitarrer, till exempel, använder ibland elektromagnetisk induktion för att upptäcka vibrationer och förvandla dem till en elektrisk ström. Andra applikationer inkluderar induktionsmotorer, elektriska generatorer och induktionskokare.