Što je elektromagnetska indukcija?

Elektromagnetska indukcija je kada se struja inducira u vodiču zbog promjenjivog vanjskog magnetskog polja. To je rezultat magnetske sile na slobodne elektrone u materijalu. Veličina sile ovisi o tome koliko se brzo mijenja magnetsko polje. Ako je to rezultat kretanja magneta, tada je sila proporcionalna brzini kretanja magneta. Stacionarna ili konstantna magnetska polja ne induciraju struju.

Kada električna struja teče kroz vodljivi predmet, kao što je žica, stvara se magnetsko polje. Ovo magnetsko polje stvara se oko žice, a njegova snaga ovisi o količini struje. Suprotnost ovom fenomenu je elektromagnetska indukcija, u kojoj se struja inducira u žici ili drugom provodljivom materijalu promjenjivim magnetskim poljem.

Jedna od najvažnijih stvari koje treba zapamtiti o elektromagnetskoj indukciji jest da je može uzrokovati samo promjenjivo magnetsko polje. Ako osoba pomiče magnet prema žici, tada se stvara struja u određenom smjeru. Udaljavanje magneta od žice inducira struju u suprotnom smjeru. Međutim, ako magnet stoji pored žice, struja se ne inducira.

Elektromagnetska indukcija je moguća zbog elektrona u žici ili drugom provodljivom materijalu. Kako se magnet pomiče, povezano se magnetsko polje pomiče s njim. Slobodni elektroni u žici, koji su negativno nabijeni, osjećaju silu magneta koja uzrokuje njihovo strujanje. U matematičkom smislu, veličina sile na elektrone proporcionalna je brzini promjene magnetskog polja. To je razlog zašto stacionarni magneti ne induciraju struju — jer je u ovoj situaciji brzina promjene nula.

Ako se magnet pomakne u jednom smjeru prema žici, struja će teći u jednom smjeru. To je poznato kao istosmjerna struja (DC). Međutim, izmjenična struja (AC) je često korisnija i vrsta je struje koja se koristi u modernim električnim mrežama. Da bi se inducirala izmjenična struja, magnet se može pomicati prema i od vodiča cikličkim gibanjem.

Postoji niz praktičnih primjena za elektromagnetsku indukciju. Pikapi u gitarama, na primjer, ponekad koriste elektromagnetsku indukciju kako bi otkrili vibracije i pretvorili ih u električnu struju. Ostale primjene uključuju indukcijske motore, električne generatore i indukcijske štednjake.