- Un câmp magnetic de intensitatea variabilă perpendicular pe un conductor electric va induce o tensiune în lungimea acestui fir. Valoarea tensiunii induse depinde de rata variaţiei fluxului magnetic şi de numărul de înfăşurări (dacă există) expuse variaţiei fluxului
- Ecuaţia lui Faraday pentru tensiune indusă este: e = N(dΦ/dt)
- De-a lungul unui conductor electric străbătut de un curent electric variabil va apărea o tensiune electrică indusă; această variaţie duce la variaţia fluxului magnetic perpendicular pe fir, ce induce la rândul său o tensiune electrică pe lungimea firului conform ecuaţiei lui Faraday. Un dispozitiv construit special pentru folosirea acestui principiu/efect se numeşte bobină
Definiţie
Deşi Oersted a fost cel care a descoperit existenţa electromagnetismului, totuşi, Michael Faraday a fost cel care a deschis drumul generării electricităţii prin intermediul inducţiei electromagnetice. Faraday a descoperit că la expunerea unui conductor electric unui câmp magnetic (flux magnetic) perpendicular pe acesta şi de intensitatea variabilă, în lungul firului se va genera o tensiune electrică.
Utilizarea unui magnet permanent
O modalitate relativ simplă de a crea acest câmp magnetic de intensitate variabilă este prin deplasarea unui magnet permanent în apropierea firului sau a înfăşurării. De reţinut că intensitatea câmpului trebuie să crească sau să scadă în intensitate perpendicular pe fir (astfel că liniile de câmp să „taie” conductorul); în caz contrar, nu va exista tensiune indusă în fir:
Ecuaţia inducţiei electromagnetice a lui Faraday
Expresia matematică pentru valoarea tensiunii generate în funcţie de fluxul câmpului magnetic, expresie dedusă tot de Faraday, este următoarea:
Autoinducţia
Dacă luăm în considerare faptul că la trecerea curentului printr-un conductor electric acesta produce un câmp magnetic perpendicular pe fir, şi că variaţia intensităţii fluxului acelui câmp magnetic variază cu variaţia curentului prin fir, putem vedea că un fir este capabil de inducerea unei tensiuni electrice în lungul propriei lungimi prin simpla variaţie a curentului prin el. Acest efect poartă denumirea de auto-inducţie: un câmp magnetic variabil produs de variaţia curentului printr-un fir ce induce o tensiune electrică de-a lungul aceluiaşi fir. Dacă fluxul magnetic este mărit prin îndoirea firului sub formă de colac şi/sau înfăşurarea acestuia în jurul unui material cu permeabilitate ridicată, acest efect de tensiune auto-indusă va fi şi mai pronunţat. Un dispozitiv construit special pentru a profita de acest efect este bobina.
Aplicaţii practice
Practic, fenomenul este utilizat în construcţia generatoarelor electrice, folosind putere mecanică pentru deplasarea unui câmp magnetic prin preajma înfăşurărilor (firelor) pentru generarea tensiunii.
