Elektromágneses indukció

author
2 minutes, 34 seconds Read

1831-ben Michael Faraday számos kísérletet végzett annak bizonyítására, hogy mágnesességből elektromosságot lehet előállítani. Néhány hét leforgása alatt a nagy kísérletező nemcsak egyértelműen kimutatta ezt a jelenséget, amelyet ma elektromágneses indukciónak nevezünk, hanem jó elképzelést is kialakított az ezzel kapcsolatos folyamatokról. Az egyik kísérlet, amelyet Faraday ebben a fontos évben végzett, egy állandó mágnest és egy galvanométert tartalmazott, amelyek egy papírhenger köré tekert dróttekercshez csatlakoztak, hasonlóan az ebben az oktatóanyagban bemutatottakhoz.

Faraday kísérletének szimulálásához kattintson és húzza előre-hátra a rúdmágnest a tekercs belsejében. Figyeljük meg, hogy a tekercshez kapcsolt feszültségmérő csak akkor jelzi az áram jelenlétét, amikor a mágnes ténylegesen mozgásban van, és hogy a tűje az egyik irányba kitér, amikor a mágnest a tekercsbe mozgatjuk, és az ellenkező irányba, amikor kihúzzuk a tekercsből. Figyeljük meg a mágnesből kiinduló, kék színnel ábrázolt mágneses mezővonalakat is, valamint azt, hogy az áram iránya (fekete nyilakkal jelölve) hogyan változik attól függően, hogy a mágnes merre mozog. Mint megfigyelhetjük, amikor a mágnes északi vége belép a tekercsbe, áram indukálódik, amely az óramutató járásával ellentétes irányban halad a tekercs körül; amikor a mágnest kihúzzuk a tekercsből, az irány megfordul az óramutató járásával megegyezőre.

Azt is észrevehetjük, hogy a keletkező áram erősebb, ha a mágnest gyorsan, nem pedig fokozatosan mozgatjuk. Állítsuk be a tekercsfordulók számát szabályozó csúszkát, és mozgassuk újra a mágnest a tekercsbe és a tekercsből, hogy meghatározzuk a tekercsben lévő huzalfordulók és a tekercsben indukált áram közötti kapcsolatot. Amint azt a feszültségmérő jelzi, nagyobb számú huzalból készült tekercsekben nagyobb feszültség indukálható.

A kék színű, megfordítható mágnes gomb segítségével megnézhetjük, hogyan változik a helyzet, amikor a mágnes különböző mezővonalakat mutató déli vége kölcsönhatásba lép a huzal tekercsekkel.

Az elektromágneses indukció bemutatásakor a mozgó mágnes mechanikai energiája villamos energiává alakul, mivel a vezetőbe belépő mozgó mágneses tér áramot indukál a vezetőben. Az is történik (bár ebben a bemutatóban nem szemléltetjük), hogy a vezetékben indukált áram viszont egy másik mágneses mezőt hoz létre a vezeték körül. Ez a mező szemben áll a mozgó mágnes mezejével, ahogyan azt a Lenz-törvény magyarázza.

Similar Posts

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.