Ποιο είναι το ρεύμα επαγωγής

Μιλώντας για το τι είναι ένα επαγωγικό ρεύμα,δεν μπορεί κανείς να βοηθήσει να θυμηθεί το πείραμα του μεγάλου φυσικού της εποχής του - Μιχαήλ Φαραντάι. Εξάλλου, εν μέρει χάρη στο έργο του, όλοι μπορούμε τώρα να επωφεληθούμε από μια τέτοια ευλογία πολιτισμού, όπως η ηλεκτρική ενέργεια. Στη συνέχεια, τον 19ο αιώνα, η μόνη πηγή ηλεκτρικής ενέργειας ήταν τα χημικά στοιχεία (μπαταρίες). Μετά τα πειράματα του Faraday, οι γεννήτριες έγιναν διαθέσιμες στον κόσμο, γεγονός που άλλαξε ολόκληρη τη μελλοντική ιστορία.

Μέχρι το 1831, οι φυσικοί γνώριζανύπαρξη ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων. Θεωρήθηκε ότι η αλληλεπίδραση δύο ή περισσότερων στατικών φορτίων (ηλεκτρόνια ή ιόντα) δημιουργεί ένα ορισμένο είδος έντασης - το ηλεκτρικό πεδίο. Αλλά τα κινητά φορτία διασυνδέονται με μαγνητικά πεδία. Είναι προφανές ότι εκείνη την εποχή υπήρχαν όλες οι προϋποθέσεις για ανακάλυψη και δεν περίμεναν πολύ να περιμένουν.

Ηλεκτρομαγνητική επαγωγή και επαγωγικό ρεύμα ήτανΆνοιξε το 1831 σχεδόν ταυτόχρονα δύο μαθαίοι ασκούμενοι - Faraday και Henry. Παραδόξως, αυτό συμβαίνει σε όλους τους τομείς της ηλεκτρολογίας (για παράδειγμα, ο "πατέρας" της ραδιοεπικοινωνίας συνεχίζει να συνεχίζει). Δεδομένου ότι ο Faraday ήταν ο πρώτος που δημοσίευσε τα αποτελέσματα των πειραμάτων και την ερμηνεία τους, θεωρείται συνήθως ότι είναι ο πρωτοπόρος του φαινομένου που ονομάζεται "επαγωγικό ρεύμα".

Ένα από τα πειράματα πρότεινεη ύπαρξη μιας συγκεκριμένης δύναμης (ένα κύμα ηλεκτρικής ενέργειας, όπως ορίζεται από τον επιστήμονα), το οποίο δημιούργησε ένα ηλεκτρικό ρεύμα στον αγωγό. Από πολλά αντίθετα άκρα της μεταλλικής ράβδου περιελίσσονται πολλές σπείρες σύρματος. Τα συμπεράσματα στη μία πλευρά συνδέθηκαν με το γαλβανόμετρο και η τάση από την μπαταρία εφαρμόστηκε στο σύρμα της άλλης πλευράς. Όταν η μπαταρία ήταν ενεργοποιημένη, το γαλβανόμετρο σταθεροποίησε τη βραχυχρόνια εμφάνιση ηλεκτρικού ρεύματος. Το ίδιο συνέβη όταν αποσυνδέθηκε η πηγή. Έγινε μια παραδοχή για την εμφάνιση μιας συγκεκριμένης δύναμης, ενός πεδίου που δημιουργεί ένα ρεύμα.

Η παρακάτω εμπειρία είναι περισσότερο γνωστή: Οι ακροδέκτες του μικρού πηνίου από την μπαταρία τροφοδοτήθηκαν με τάση και το ρεύμα ρέει μέσω των πηνίων. Εισήχθη στο κεντρικό διάστημα του μεγαλύτερου πηνίου, στα άκρα των οποίων συνδέθηκε ένα γαλβανόμετρο. Με την εξαγωγή και την εισαγωγή ενός μικρότερου πηνίου, η συσκευή κατέγραψε την εμφάνιση της κατευθυνόμενης κίνησης φορτισμένων σωματιδίων. Το φαινόμενο ονομάστηκε ηλεκτρομαγνητική επαγωγή και η κίνηση των σωματιδίων ονομαζόταν "επαγωγικό ρεύμα".

Όπως αποδείχθηκε, ο λόγος για την εμφάνισή του είναιμαγνητικό (ηλεκτρομαγνητικό πεδίο), των οποίων οι τάσεις διέλευσης διασχίζουν τον αγωγό. Η ισχύς του επαγωγικού ρεύματος εξαρτάται από τη συχνότητα αυτής της διατομής. Και δεν είναι τόσο σημαντικό αν ο αγωγός διασχίζει τη γραμμή τάσης, είτε το ίδιο το πεδίο περιστρέφεται είτε το μαγνητικό πεδίο αλλάζει (για παράδειγμα, στο πρώτο πείραμα η έντασή του άλλαξε).

Η κατεύθυνση του επαγωγικού ρεύματος στον αγωγό είναι επίσηςόχι τυχαία. Όπως είναι γνωστό, γύρω από κάθε αγωγό διαμέσου του οποίου περνά ένα ηλεκτρικό ρεύμα, υπάρχει ένα μαγνητικό πεδίο με δικές του γραμμές τάσης. Ο προσανατολισμός τους εξαρτάται από την κατεύθυνση της ροής ρεύματος.

Εδώ ο αγωγός εισάγεται στο μαγνητικό πεδίο, μέσα τουΣε περίπτωση κλειστού κυκλώματος, προκαλείται η κίνηση φορτισμένων σωματιδίων. Με βάση τις ιδιότητες του ρεύματος, εμφανίζεται ένα μαγνητικό πεδίο γύρω από τον αγωγό. Επιπλέον, γραμμή Εντάσεως κατευθυνόμενης κατά τέτοιο τρόπο ώστε να αντισταθμίζει για πιθανή αλλαγή στο πρωτογενές πεδίο, προκαλώντας την αρχική παραγωγή του ρεύματος επαγωγής.

Στην πραγματικότητα, το δευτερεύον πεδίο δεν "επιτρέπει"πρωταρχική αλλαγή. Αν θυμηθούμε την ατομική δομή των υλικών αντικειμένων, συμπεριλαμβανομένου του μετάλλου του αγωγού, τότε η φυσική του φαινομένου γίνεται σαφής: οι πυρήνες των ιόντων προσελκύουν τα χαμένα ηλεκτρόνια, προσπαθώντας να αποκαταστήσουν την αρχική κατάσταση ανάπαυσης. Με την αυξανόμενη ένταση των "εξουδετέρωσης" ηλεκτρονίων, η δύναμη της έλξης τείνει να "σβήσει" το εξωτερικό αποτέλεσμα. Συνεπώς, με μείωση του εδάφους, η δευτερεύουσα, κλιμακωτή κίνηση των σωματιδίων στον αγωγό τον υποστηρίζει.