Τι είναι ένα επαγόμενο ρεύμα;

Ένα κλειστό ηλεκτρικό κύκλωμα με ροή ενέργειας απεικονίζει τα δύο μέρη της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης: ηλεκτρική ενέργεια και μαγνητισμό.Η ηλεκτρική ενέργεια παράγεται καθώς τα ηλεκτρόνια ωθούνται μέσω ενός αγώγιμου σύρματος με πηγή τάσης mdash.μια μπαταρία, για παράδειγμα.Όχι μόνο το αρχικό σύρμα διαθέτει ροή ηλεκτρονίων, παράγει επίσης ένα μαγνητικό πεδίο γύρω από αυτή τη ροή.Αυτές οι συμπεριφορές της ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας έρχονται σε συνδυασμό: τη ροή των ηλεκτρονίων και το μαγνητικό πεδίο που δημιουργεί η ροή.Εάν ένα καλώδιο στο οποίο η ροή ηλεκτρόνων έρχεται κοντά σε ένα άλλο σύρμα, το μαγνητικό πεδίο του πρώτου καλωδίου θα προκαλέσει ροή mdash.ένα επαγόμενο ρεύμα mdash;Κατά μήκος του δεύτερου καλωδίου.

Το 1831, ο Michael Faraday δημοσίευσε την ανακάλυψή του ότι ένα ρεύμα σε ένα καλώδιο θα μπορούσε να προκαλέσει ρεύμα σε ένα άλλο καλώδιο.Το 1862, αυτό το φαινόμενο του επαγόμενου ρεύματος περιγράφηκε μαθηματικά από τον James Clerk Maxwell.Βασίστηκε στις εξισώσεις συναδέλφων που είχαν περιγράψει άλλες ανταλλαγές ενέργειας, όπως οι ροές στρες σε στερεά και ροές υγρών σε υγρά.Η εξίσωση του Maxwell φωτίζει τους λόγους για την επαγόμενη ρεύμα ή την επαγωγή, δείχνοντας ότι η ροή της ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να μετρηθεί με δύο τρόπους: ως πτώση τάσης που αναγκάζει τη ροή ηλεκτρονίων και ως πεδίο μαγνητικής ροής, που προέρχεται από τη ροή.

Το επαγόμενο ρεύμα μπορεί να ενισχυθεί όταν ένα ηλεκτρικά αγώγιμο σύρμα αναγκάζεται σε ένα σφιχτό πηνίο προς την κατεύθυνση ενός ρεύματος.Ένας μετασχηματιστής λειτουργεί τοποθετώντας πηνία από δύο κυκλώματα παράλληλα και κοντά μεταξύ τους, έτσι ώστε η ηλεκτρική ενέργεια να μεταφέρεται από το ένα κύκλωμα στο επόμενο.Αυτή η επαγωγική σύζευξη συμβαίνει όταν τα μαγνητικά πεδία που προέρχονται από τα πηνία διασταυρώνονται σε φάση μεταξύ τους, μεταφέροντας μέγιστη ποσότητα ενέργειας.Αυτή η ανταλλαγή είναι παρόμοια με την ώθηση που δίνεται σε ένα παιδί σε μια ταλάντευση: Εάν η ώθηση είναι κατάλληλη χρονική, η ταλάντευση προωθείται προς τα πάνω με τη μέγιστη ταχύτητα.

Όταν ένα καλώδιο με ρεύμα είναι περιτυλιγμένο γύρω από μια σιδερένια ράβδο, μπορεί να παράγει ένα μαγνητικό πεδίο που μπορεί να προσελκύσει ή να αποκρούσει το μαγνητικό πεδίο ενός άλλου ηλεκτρομαγνήτη.Ένας κινητήρας και μια γεννήτρια αποτελούνται από δύο μαγνήτες, έναν κινούμενο και ένα σταθερό.Ο κινούμενος μαγνήτης, όταν έρχεται σε επαφή με τον σταθερό μαγνήτη, προκαλεί μια αλλαγή στην κατεύθυνση της ροής ηλεκτρονίων, η οποία έχει ως αποτέλεσμα τους μαγνήτες να απωθούν μεταξύ τους.Αυτή η αλλαγή στην κατεύθυνση του επαγόμενου ρεύματος δημιουργεί μια εναλλασσόμενη ώθηση και έλξη, προκαλώντας την περιστροφή του κινούμενου μαγνήτη.Η επαγωγή μπορεί να λειτουργήσει προς την αντίθετη κατεύθυνση όταν η μηχανική ενέργεια από μια περιστρεφόμενη έλικα που συνδέεται με έναν μαγνήτη γεννήτριας αναγκάζει τη ροή των ηλεκτρονίων σε μπαταρίες αποθήκευσης.