הבסיס להנדסת חשמל מודרנית הוא התופעה של אינדוקציה אלקטרומגנטית

התופעה של אינדוקציה אלקטרומגנטית בהנדסת חשמל היא אחד הבסיסיים. זו היתה דרך ניסיונית שהתגלתה בשנת 1831 מרחוק על ידי הפיזיקאי האנגלי מייקל פאראדיי. באותו זמן, היה ידוע כי אינטראקציה בין מנצח עם זרם מגנט בקרבת מקום מתרחשת. הוא האמין כי מטענים נייחים אינטראקציה באמצעות שדה חשמלי, ואת התנועה שלהם (הנוכחי) מתבטאת באמצעות שדה מגנטי. עם זאת, האפשרות של שימוש מעשי של ידע זה לתוצאות של הניסוי פאראדיי היה מעורפל מאוד. למעשה, המדען, לאחר שגילה את התופעה של אינדוקציה אלקטרומגנטית, הניח את היסודות של הנדסת חשמל מודרנית.

החוויה עצמה היתה פשוטה למדי: מוט של מגנט קבוע עבר פנימה ועבר אל החלל המרכזי בין סיבובי הסליל. מוביל הסליל היה מחובר למכשיר רגיש למדידת ערכי זרם ומתח נמוך.

צוין כי כאשר מגנט נע, מחט גלוונומטר סוטה מנקודת האפס. והסטייה היתה יותר, כך נע המגנט יותר. אם נזכור כי יש לה שני מוטות וקווים של חוזק שדה, אז הקשר בין השטף המגנטי לבין זרם האינדוקציה ניכר.

כיוון שזרם ספונטני אינו יכול לקום במעגל, נעשתה מסקנה לוגית לגבי הופעתו של כוח חשמלי (EMF), אשר, בתורו, מאפשר את הופעתו של זרם. חוק ההשראה האלקטרומגנטית של פאראדיי מאפשר לנו לקבוע שהשפעת השדה המגנטי המשתנה עם הזמן גורמת להופעת שדה חשמלי משתנה, ובנוכחות מעגל סגור, זרם.

התופעה של אינדוקציה אלקטרומגנטית אפשרה למדען לבצע מסקנה מהפכנית: הסיבה לשדה החשמלי יכולה להיות לא רק חיובים, אלא גם שדה מגנטי משתנה . מאוחר יותר הוא ניסח הכללה. לפיכך, החוק של פאראדיי עבור אינדוקציה אלקטרומגנטית אומר: EMF שנוצר על ידי השדה המגנטי תלויה באופן ישיר בשיעור השינוי של השטף המגנטי. הזרם שנוצר עבור לולאה סגורה מחושב לפי חוק אוהם.

התופעה של אינדוקציה אלקטרומגנטית אופיינית לא רק של מוליכים, אלא גם של גופים מוליכים מסיביים. לכן, שדה מגנטי משתנה יוצר זרמי אדי בעובי של המנצח (צלחת פלדה, וכו ') . הם גורמים חימום לא רצוי, ולכן, שיטות שונות משמשים לחסל אותם (ב שנאים, לוחות למינציה של פלדה חשמלית). שים לב שבמכשירים מסוימים נעשה שימוש בזרמי אדי (ספירת ספירת דיסקים).

עד מהרה, בשנת 1833, הפיזיקאי הפיזיקאי א 'לנץ הוציא כלל שממנו EMF של אינדוקציה יוצר זרם של כיוון כזה כדי לנטרל את סיבת הופעתה. לדוגמה: שדה מגנטי משתנה יוצר זרם במוליך. היא מכוונת בצורה כזו שהשדה המגנטי שלה (הוא קיים סביב מנצחים עם זרם) מנוגד לסיבה המקורית.

התופעה של אינדוקציה אלקטרומגנטית אפשרה את הפיתוח של הנדסת חשמל עד למצב הנוכחי שלה. קשה לספק רשימה מלאה של ציוד המשתמש בו. לדוגמה, עבודתם של גנרטורים בתחנות כוח מבוססת על תופעה זו. נכון, העיצוב של יכולות הייצור עבר שינויים משמעותיים מאז פאראדיי פעמים, עם זאת, העיקרון הכללי נשאר זהה: קווים של עוצמת שדה מגנטי גבוה לחצות פיתולים הנוכחי מוליך, וכתוצאה מכך EMF, בנוכחות לולאה סגורה, זרם חשמלי. בנוסף גנרטורים ומנועים, תופעת אינדוקציה משמש, למשל, בשנאים.