Elektromagnetisk induktion
Induktion innebär att en elektrisk ström alstras (induceras) i en elektrisk ledare, om denna rör sig genom ett magnetfält eller om ett omgivande magnetfält ändras. Spänning uppstår då och elektronerna i ledaren rättar sig efter det nya magnetfältet[1]. Detta fenomen nyttjas i exempelvis, mikrofoner och i elektriska generatorer. En vanlig konstruktion av en generator är en spole som roterar i ett magnetfält. Spänningen som skapas, blir starkare om magneterna har starkare magnetfält, om spolen har fler varv eller om spolen roterar snabbare.
Historik
Induktionseffekten upptäcktes av britten Michael Faraday under 1830-talet, och beskrevs matematiskt i Maxwells elektromagnetiska ekvationer. Den började användas industriellt vid 1800-talets slut.
Enligt sägnen skall en politiker ha frågat Faraday till vilken nytta effekten var, och Faraday ska ha svarat att politikern en dag skulle kunna uppbära skatt på den.[2]
Matematisk beskrivning
Om e är den elektromotoriska spänningen och Φ är det magnetiska flödet så gäller för en transformator att:
- per lindningsvarv.
För en rak ledare med längden som rör sig i ett magnetfält med hastigheten :
Riktningen på en eventuell ström ges av Lenz lag vilken innebär att den inducerade strömmen motverkar sin orsak.
Den magnetiska kraften är lika med den magnetiska flödestätheten multiplicerad med strömmen och längden på ledaren :
där den komponent av flödestätheten som är vinkelrät mot strömmen används.
Etymologi
Ordet induktion kommer från latinets inducere = "att leda in".
Se även
- Elektromagnetism
- Induktans
- Lenz lag
- Lorentzkraft – den kraft som uppkommer om ström leds genom en ledare i ett magnetfält, vilket så att säga är "inversen" till elektromagnetisk induktion (och som ju speciellt utnyttjas i elmotorer och högtalare – vilka båda även kan fungera som generatorer respektive mikrofoner[3], om än inte lika bra som specialbyggda sådana, men den kombinerade startmotorn/generatorn ("dynastarter") i en del äldre bilar, och även i nya hybridbilar[4] är ett exempel på denna dubbelfunktion)
- Transformator
Referenser
- ^ ”Ellära för högstadiet”. www.nordicgnosticunity.org. http://www.nordicgnosticunity.org/sv/elektricitet.asp. Läst 3 maj 2018.
- ^ "Why, sir, there is every probability that you will soon be able to tax it." Yttrandet skall ha fällts till William Gladstone, men omnämns inte förrän 1899 i Democracy and Liberty av William Edward Hartpole Lecky, som var en känd kritiker av Gladstone. Leckys källa skall ha varit en ej namngiven vän till Faraday ("an intimate friend") och ej heller anger Lecky vilken specifik upptäckt det skulle rört sig om. Se Bernard Cohen, 1990, Benjamin Franklin's Science sid. 195–196 (ISBN 9780674066595) och Michael Faraday – You will soon be able to tax it! på Today in Science.
- ^ Se exempelvis avsnittet Dynamic Moving-coil Microphone Sound Transducer på Sound Transducers på ElectronicsTutorials.
- ^ Se exempelvis Volvo Engine Architecture.
Externa länkar
Wikimedia Commons har media som rör Elektromagnetisk induktion.