Elektromagnetická indukce

Víme, že kolem vodiče s elektrickým proudem je magnetické pole Víme, že kolem vodiče s elektrickým proudem je magnetické pole. Je možné, aby pomocí magnetického pole vznikl v uzavřeném obvodu elektrický proud?

Cívku připojíme ke svorkám ampérmetru s nulovou čárkou uprostřed stupnice. Tyčový magnet přiblížíme a vsuneme do cívky. Ručka ampérmetru se vychýlí. Je-li magnet v klidu, ručka ampérmetru bude na nule. Když magnet oddalujeme od cívky, ručka se vychýlí na opačnou stranu od nuly.

Nyní bude magnet v klidu a cívku budeme přibližovat k severnímu pólu magnetu. Ručka ampérmetru se vychýlí. Když cívku vzdalujeme od magnetu, ručka se vychýlí na opačnou stranu. Jsou-li cívka a magnet vzájemně v klidu, je ručka na nule. Jaký je závěr tohoto pozorování?

V uzavřeném obvodu vzniká při změně magnetického pole v okolí cívky indukovaný elektrický proud. Tento jev se nazývá elektromagnetická indukce. Pohybujeme-li magnetem nebo cívkou rychleji, je výchylka větší. Čím je změna magnetického pole rychlejší a větší, tím větší je indukovaný proud. Indukovaný proud při zesílení magnetického pole má opačný směr než při zeslabení pole.

Sestavme elektrický obvod, kde primární cívku zapojíme do obvodu I se zdrojem napětí a spínačem, sekundární cívku připojíme do obvodu II k ampérmetru. Obě cívky nasuneme na společné jádro z magneticky měkké oceli. V obvodu I zapneme spínač. V obvodu II se vychýlí ručka ampérmetru. Když se v obvodu I nemění proud, je ručka ampérmetru na nule. Když vypneme spínač v obvodu I, v obvodu II se vychýlí ručka ampérmetru na opačnou stranu. Také při zvětšování nebo zmenšování proudu v obvodu I pomocí reostatu se v sekundární cívce indukuje proud.

K tomu, aby cívkou procházel indukovaný proud, je nutné, aby mezi jejími svorkami bylo elektrické napětí. Při změně magnetického pole v okolí cívky vzniká mezi jejími svorkami indukované napětí. Pokud je obvod cívky uzavřen, prochází cívkou indukovaný proud. Objev elektromagnetické indukce se stal základem elektrotechniky, na tomto jevu je založena výroba elektrického proudu v elektrárnách.

Ampérovo pravidlo pravé ruky Cívku uchopíme do pravé ruky tak, že ohnuté prsty ukazují směr elektrického proudu v jejích závitech. Odtažený palec pak ukazuje severní pól cívky.

Flemingovo pravidlo levé ruky (motorové pravidlo) Nastavíme-li levou ruku tak, aby indukční čáry magnetického pole vstupovaly od severního pólu kolmo do dlaně a natažené prsty ukazovaly směr proudu ve vodiči, pak vztyčený palec ukazuje směr síly F vychylující vodič.

Michael FARADAY 1791-1867 anglický fyzik a chemik Objevil elektromagnetickou indukci, která se stala základem rozvoje elektrotechniky. Zabýval se chemickými účinky proudu a formuloval dva zákony elektrolýzy nazvané jeho jménem. Zavedl pojmy „elektrická“ a „magnetická siločára“.