Τι είναι η μαγνητική επαγωγή;

Η μαγνητική επαγωγή, η οποία μερικές φορές αναφέρεται ως ηλεκτρομαγνητική επαγωγή, είναι η δημιουργία ενός επαγόμενου ηλεκτρικού ρεύματος, συνήθως σε αγωγούς που κινούνται μέσα σε ένα μαγνητικό πεδίο.Θα μπορούσε επίσης να περιγράψει τη δημιουργία ενός μαγνητικού πεδίου με τη ροή του ρεύματος μέσω ενός αγωγού.Στην τεχνολογία, η μαγνητική επαγωγή χρησιμοποιείται για τους κινητήρες επαγωγής, τις σόμπες, τους μετασχηματιστές, τους φακούς, τους αγωγούς ασύρματης ενέργειας, τις γεννήτριες και πολλές άλλες εφαρμογές.

Η βασική αρχή της μαγνητικής επαγωγής είναι ότι μια μεταβαλλόμενη μαγνητική ροή θα προκαλέσει ηλεκτρικό ρεύμα σε ένακοντινός αγωγός.Σε αυτό το σενάριο, το ρεύμα πρέπει να ταξιδεύει μέσα από ένα κλειστό μονοπάτι, όπως ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα, και η μαγνητική ροή μπορεί να μεταβληθεί είτε με αλλαγή στη δύναμη του μαγνητικού πεδίου είτε με την κίνηση του αγωγού μέσω του μαγνητικού πεδίου.Ο νόμος του Faraday δίνει μια ποσοτική σχέση μεταξύ της μεταβολής της μαγνητικής ροής και της επαγόμενης ηλεκτρομαγνητικής δύναμης (EMF), η οποία ισούται με την αρνητική μεταβολή της ροής ανά μονάδα χρόνου.Για ένα πηνίο σύρματος, η μεταβολή της μαγνητικής ροής ανά ώρα πρέπει να πολλαπλασιαστεί με τον αριθμό των πηνίων για τον προσδιορισμό της σωστής τιμής EMF.

Σε πρακτικές εφαρμογές, η μαγνητική επαγωγή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μετατροπή διαφορετικών τύπων ενέργειας.Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία θερμότητας, όπως στην περίπτωση της μαγνητικής σόμπας επαγωγής ή για τη δημιουργία μηχανικής ενέργειας και κίνησης, όπως στην περίπτωση του επαγωγικού κινητήρα.Ενώ οι μηχανισμοί μεταφοράς ενέργειας είναι διαφορετικοί για κάθε συσκευή, λειτουργούν με παρόμοιες βασικές αρχές.

Οι μαγνητικές κουζίνες επαγωγής λειτουργούν δημιουργώντας ένα ρεύμα που δημιουργεί θερμότητα αντίστασης στο δοχείο μαγειρέματος ή το τηγάνι.Η βάση της κουζίνας σχηματίζεται από ένα περιτυλιγμένο σύρμα, το οποίο λαμβάνει ένα εναλλασσόμενο ρεύμα (AC).Αυτό το ρεύμα προκαλεί ένα μαγνητικό πεδίο, το οποίο ταλαντεύεται μαζί με το ρεύμα και παράγει ένα επαγόμενο ηλεκτρικό ρεύμα στο μεταλλικό δοχείο ή το τηγάνι.Η θερμότητα αντίστασης παράγεται με βάση την μεμονωμένη αντοχή στο δοχείο ή την αντίσταση του PAN, η οποία βελτιστοποιείται με τη χρήση σιδηρομαγνητικών υλικών, όπως ο χάλυβας και ο σίδηρος.Παρόμοιοι μηχανισμοί θέρμανσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε άλλες εφαρμογές εκτός από το μαγείρεμα, συμπεριλαμβανομένης της συγκόλλησης μετάλλων

Η δημιουργία μηχανικής ενέργειας και περιστροφής σε μαγνητικούς κινητήρες επαγωγής περιλαμβάνει επίσης ταλαντευόμενα μαγνητικά πεδία.Σε αυτή τη ρύθμιση υπάρχουν δύο μέρη του κινητήρα που ονομάζονται στάτορα ή ακίνητο μέρος, και ο ρότορας ή το περιστρεφόμενο τμήμα.Ο καθένας είναι σε θέση να επηρεάσει το μαγνητικό πεδίο του άλλου για να δημιουργήσει ροπή, η οποία μετατρέπει τον κινητήρα και δημιουργεί μηχανική ενέργεια.Αυτός ο μηχανισμός λειτουργίας είναι παρόμοιος με αυτόν των μετασχηματιστών, καθώς τόσο οι μαγνητικοί κινητήρες επαγωγής όσο και οι μετασχηματιστές λειτουργούν μεταβάλλοντας το ηλεκτρικό ρεύμα στο σύστημα.