Podsumowanie

Podsumowanie

13.1 Prawo Faradaya

  • Strumień magnetyczny przez pewną zamkniętą powierzchnię definiuje się jako liczbę linii pola magnetycznego przecinających pole powierzchni SS określonej przez jej jednostkowy wektor.
  • Jednostką strumienia magnetycznego jest weber, przy czym 1⁢Wb=1⁢T⁢m21⁢Wb=1⁢T⁢m2.
  • Wartość SEM indukowanej w zwartej cewce, której powierzchnię przecina zmienny w czasie strumień magnetyczny, określona jest prawem Faradaya. Stały w czasie strumień magnetyczny nie powoduje indukowania się w cewce siły elektromotorycznej.

13.2 Reguła Lenza

  • Reguła Lenza umożliwia określenie kierunków indukowanych pól magnetycznych, prądów oraz sił elektromotorycznych.
  • Zgodnie z regułą Lenza kierunek indukowanej siły elektromotorycznej jest zawsze taki, że przeciwdziała ona zmianie strumienia magnetycznego, która tę siłę indukuje.

13.3 Siła elektromotoryczna wywołana ruchem

  • Siła elektromotoryczna εε, indukowana w przewodzie poruszającym się ze stałą prędkością vv w polu magnetycznym, którego indukcja ma wartość BB, określona jest formułą ε=B⁢l⁢vε=B⁢l⁢v.
  • Generowana ruchem siła elektromotoryczna, przeciwstawiająca się zmianie strumienia magnetycznego, jest źródłem indukowanej SEM, którą opisuje prawo Faradaya.

13.4 Indukowane pola elektryczne

  • Zmieniający się strumień magnetyczny indukuje pole elektryczne.
  • Zmieniający się strumień magnetyczny oraz indukowane pole elektryczne wiąże, opisana prawem Faradaya, indukowana siła elektromotoryczna.

13.5 Prądy wirowe

  • Prądami wirowymi nazywamy pętle z prądem, indukowanym w poruszających się przewodnikach. Prądy wirowe mogą wytwarzać znaczne siły oporu, używane do magnetycznego tłumienia ruchu.
  • Prądy wirowe stosuje się w wykrywaczach metali, hamulcach pociągów i kolejek górskich w wesołych miasteczkach, a także w kuchennych płytach indukcyjnych.

13.6 Generatory elektryczne i siła przeciwelektromotoryczna

  • W generatorze elektrycznym (prądnicy), w cewce obracającej się w jednorodnym polu magnetycznym, indukuje się zmienna w czasie siła elektromotoryczna o wartości opisanej funkcją: ε=N⁢B⁢S⁢ω⁢sinω⁢tε=N⁢B⁢S⁢ω⁢sinω⁢t, w której NN jest liczbą zwojów cewki, BB – wartością indukcji pola magnetycznego, SS A – polem powierzchni pojedynczego zwoju.
  • Wartość szczytowa (amplituda) SEM prądnicy wynosi ε0=N⁢B⁢S⁢ωε0=N⁢B⁢S⁢ω.
  • Siła elektromotoryczna indukuje się w dowolnej cewce, której strumień magnetyczny zmienia się w czasie, np. na skutek ruchu obrotowego tej cewki. W przypadku silników SEM indukowana w obracającej się cewce nosi nazwę siły przeciwelektromotorycznej, gdyż jej wartość odejmuje się od wartości SEM zasilającej urządzenie.

13.7 Zastosowania indukcji elektromagnetycznej

  • Indukcja elektromagnetyczna wykorzystywana jest do zapisu i odczytu informacji na komputerowych dyskach twardych.
  • Kolejne przykłady zastosowań indukcji elektromagnetycznej znajdziemy w tabletach graficznych, pojazdach z napędem elektrycznym lub hybrydowym oraz w metodzie przezczaszkowej stymulacji magnetycznej.