Elektromagnetilise induktsiooni määratlus ja näited

Sellel tehnoloogilisel ajastul on elu ilma elektrita raske ette kujutada. Alates külmkapist, telerist, ventilaatorist, konditsioneerist nõuab isegi igapäevaselt kasutatav nutitelefon elektrit. Elektri saame paljudest allikatest, näiteks söest ja hüdroenergiast. See energia muundatakse elektriks, kasutades generaatorit, mis töötab elektromagnetilise induktsiooni põhjal.

Elektromagnetika avastas juhuslikult Taani füüsik ja keemik Hans Christian Oersted. Oma katsetes avastas ta elektromagnetismi põhimõtte, mis oli hiljem kasulik mitmesugustes elektrirakendustes. Elektromagnetilise induktsiooni ise töötas hiljem välja Michael Faraday, et seda saaks kasutada elektri tootmisel.

Mis aga on elektromagnetiline induktsioon?

Elektromagnetiline induktsioon on magnetvoo muutustest tingitud elektrivoolude tekkimise nähtus. Magnetvoog on magnetvälja läbivate joonte arv. Michael Faraday avastas 1821. aastal, et muutuv magnetväli oli ilmselt võimeline tekitama elektrivoolu.

Elektromotoorset jõudu, mis tekib magnetjõudude arvu muutuste tõttu, nimetatakse indutseeritud emfiks. Vahepeal nimetatakse voolavat voolu indutseeritud vooluks ja sündmust elektromagnetiliseks induktsiooniks.

Indutseeritud elektromagnetvälja suurust mõjutavad kolm tegurit. Esimene on magnetvälja muutumise kiirus. Mida kiiremini magnetväli muutub, seda suurem on indutseeritud emf, mis tekib. Teine on pöörete arv. Mida rohkem pöördeid, seda suurem on indutseeritud EMF. Viimaseks on magnetjõud. Tugeva magneti sümptomid võivad põhjustada veelgi suurema indutseeritud elektromagnetvälja.

(Loe ka: elektromagnetlained, määratlus ja omadused)

Nagu varem mainitud, kasutatakse elektrienergia tootmiseks elektromagnetilist induktsiooni. Elektromagnetilist induktsiooni kasutavad elektrijaamad on generaatorid ja trafod.

Generaator on seade, mis suudab muuta mehaanilise energia elektrienergiaks. Generaatorit on kahte tüüpi, nimelt alalisvoolu (DC) või dünamo generaatorid ja vahelduvvoolu (AC) generaatorid või generaatorid. Generaator töötab elektromagnetilise induktsiooni põhimõttel, mis on keerates mähist magnetväljas nii, et indutseeritud emf.

Vahepeal on trafo või trafo seade, mis suudab muuta vahelduvpinge, edastades primaarmähise kaudu indutseeritud elektrienergiat sekundaarmähisele. Trafo tekitab sekundaarmähisel elektromagnetvälja primaarmähises toimuva vahelduvvoolu tõttu toimuva magnetvälja muutumise tõttu. Vool indutseeritakse pehme rauaga sekundaarsesse mähisesse.

Trafod on jagatud kahte tüüpi, nimelt astmelised ja vähendavad trafod. Astmelise trafo funktsioonid suurendavad allika vahelduvvoolu pinget, samal ajal kui astmelised trafod vähendavad allika vahelduvvoolu pinget.