Az elektromágneses indukció
3.1.
AZ ELEKTROMÁGNESES INDUKCIÓ
Egy tekercshez kapcsoljunk egy középállású ampermérőt.
- Az ampermérő nem jelez áramot (1)
- A mágnesrúd behelyezése esetén az ampermérő áramot jelez (2)
- A mágnesrúd tekercsben tartása esetén szintén nem jelez az ampermérő áramot (3)
- A mágnesrúd kihúzásakor szintén van áram.(4)
Tehát a tekercshez kapcsolt ampermérő csak akkor jelez áramot ha a mágnesrudat mozgatjuk (2,4). Pedig nincs áramforrás.
Az ampermérő nem jelez áramot, ha a mágnesrudat nem mozgatjuk.(1,3)
- Ha mozgatjuk a tekercs belsejében a mágnesrudat, akkor annak belsejében változik a mágneses mező.
- Tehát változó mágneses mezővel elektromos mezőt, elektromos áramot tudunk létrehozni.
- Ezért egy tekercs, melynek belsejében változik a mágneses mező, áramforrásként használható.
Azt a jelenséget, amely során a mágneses mező változása elektromos mezőt hoz létre, elektromágneses indukciónak nevezzük.
Az így létrehozott elektromos mezőt jellemző feszültség az indukált feszültség, az így létrejövő áram az indukált áram.
A tekercs belsejében többféleképpen változtathatjuk a mágneses mezőt:
- Mágnesrudat mozgatunk a tekercsben
- A tekercset mozgatjuk
- Elektromágnest mozgatunk a tekercsben
- Az elektromágnes áramkörét ki-be kapcsoljuk
- Az elektromágnesen átfolyó áram erősségét változtatjuk.
Az indukált áram iránya attól függ, hogy a tekercs belsejében melyik pólus körüli mágneses mező változik, és az erősödik-e vagy gyengül.
Azonos az indukált áram iránya ha:
- A mágnesrúd északi pólusát behelyzzük, illetve a déli pólusát kivesszük a tekercsből
- A mágnesrúd déli pólusát behelyzzük, illetve az északi pólusát kivesszük a tekercsből
Lenz (Lenc) törvénye:
Heinrich Lenz (1804–1865) német fizikus
Az indukált áram iránya mindig olyan, hogy mágneses hatásával akadályozza az indukciót létrehozó mozgást, változást.
Tehát a tekercs mindig úgy pólusozódik, hogy hogy akadályozza a mágnesrúd mozgását.
Egy tekercs kivezetései között annál nagyobb az indukált feszültség és így az indukált áram, ha:
- minél gyorsabban változik a tekercsben a mágneses mező
- Minél gyorsabban mozgatjuk a mágnesrudat
- Minél erősebb mágnest alkalmazunk
- minél nagyobb a tekercs menetszáma.
Kérdések:
- Mi a feltétele annak, hogy elektromágneses indukció jöjjön létre?
- Mi az elektromágneses indukció?
- Mi az indukált feszültség?
- Mitől függ az indukált feszültség?
- Hogyan függ az indukált feszültség a tekercs menetszámától?
- Hogyan szól Lenz törvénye?
- Létrejön-e elektromágneses indukció, ha egy tekercsben alumínium rudat mozgatunk? Indokolj!
Feleletválasztós teszt
Solution
4.
Olvasd el az alábbi mondatokat, és pótold a hiányzó szavakat!