Kaj je magnetna indukcija?

Magnetna indukcija, ki jo včasih imenujemo tudi elektromagnetna indukcija, je ustvarjanje induciranega električnega toka, običajno v prevodnikih, ki se premikajo znotraj magnetnega polja. Lahko bi opisal tudi ustvarjanje magnetnega polja s tokom toka skozi prevodnik. V tehnologiji se magnetna indukcija uporablja za indukcijske motorje, peči, transformatorje, svetilke, vodnike brezžične energije, generatorje in številne druge aplikacije.

Osnovno načelo magnetne indukcije je, da spreminjajoči se magnetni tok inducira električni tok v bližnjem prevodniku. V tem scenariju mora tok potovati po zaprti poti, kot je končano vezje, magnetni tok pa se lahko spremeni bodisi s spremembo jakosti magnetnega polja bodisi s gibanjem prevodnika skozi magnetno polje. Faradayev zakon daje kvantitativno razmerje med spremembo magnetnega pretoka in inducirano elektromotorno silo (EMF), ki je enaka negativni spremembi pretoka na enoto časa. Za tuljavo žice je treba spremembo magnetnega pretoka na čas pomnožiti s številom tuljav, da se določi pravilna vrednost EMF.

V praktičnih aplikacijah se lahko magnetna indukcija uporablja za pretvorbo različnih vrst energije. Uporablja se lahko za ustvarjanje toplote, kot v primeru magnetne indukcijske peči, ali za ustvarjanje mehanske energije in gibanja, kot v primeru indukcijskega motorja. Čeprav so mehanizmi prenosa energije različni za vsako napravo, delujejo na podobnih osnovnih principih.

Magnetni indukcijski štedilniki delujejo tako, da ustvarijo tok, ki ustvarja uporovno toploto v loncu ali ponvi. Osnovo štedilnika tvori navita žica, ki sprejema izmenični tok (AC). Ta tok inducira magnetno polje, ki niha skupaj s tokom in ustvarja inducirani električni tok v kovinskem loncu ali ponvi. Uporovna toplota se ustvari na podlagi odpornosti posameznega lonca ali ponve, ki je optimizirana z uporabo feromagnetnih materialov, kot sta jeklo in železo. Podobni ogrevalni mehanizmi se poleg kuhanja lahko uporabljajo tudi v drugih aplikacijah, vključno z varjenjem kovin.

Ustvarjanje mehanske energije in vrtenje v magnetnih indukcijskih motorjih vključuje tudi nihajna magnetna polja. V tej nastavitvi sta dva dela motorja, ki se imenujeta stator ali stacionarni del in rotor ali vrtljivi del. Vsak lahko vpliva na magnetno polje drugega, da ustvari navor, ki obrača motor in ustvarja mehansko energijo. Ta mehanizem delovanja je podoben kot pri transformatorjih, saj tako magnetni indukcijski motorji kot transformatorji delujejo tako, da spreminjajo električni tok v sistemu.