Inducția electromagnetică

Definția1:

Este fenomenul de producere a curentului electric indus într-un circuit închis străbătut de un flux magnetic variabil.

Definția2:

Fenomenul de producere a unei tensiuni electromotoare la bornele unui circuit deschis străbătut de un flux magnetic variabil.

Legea inducției electromagnetice

[e]SI = 1 V (Volt)

e = tensiune electromotoare indusă

Δ Φ = variația fluxului magnetic

Δ t = intervalul de timp

Semnul ”-” apare datorită regulii lui Lenz.

Regula lui Lenz - tensiunea electromotoare indusă și curentul indus au un astfel de sens încât prin fluxul magnetic pe care îl creează se opune fluxului magnetic inductor.

"Eu, curentul cel indus, / Totdeauna m-am opus / Cauzei ce m-a produs."

Onservații:

• Liniile de câmp pleacă din polul nord și intră în polul sud
• Cîmpul magnetic generat de magnet reprezintă câmpul magnetic inductor
• Deoarece magnetul se apropie atunci cîmpul magnetic crește în inel
• Câmpul magnetic indus se opune creșterii câmpului magnetic inductor, ceea ce înseamnă ca are sens opus față de acesta
• Se poate considera spira ca un magnet cu polii orinetați ca în figura de mai sus, iar doi magneți cu polii de același nume în apropiere se resping.

Legea inducției electromagnetice pentu o bobină cu N spire

Pentru o bară ce se deplasează perpendicular de-a lungul unui cricuit aflat în câmp magnetic apare o tensiune electromotoare indusă dată de relația:

B - inducția câmpului magnetic

l - lungimea barei

v - viteza de deplasare a barei

Sensul curentului electric se determină cu regula mâinii drepte:

• se așază mâna dreaptă astfel încât liniile de câmp să intre perpendicular în palmă, iar degetul mare deschis în unghi drept să indice sensul vitezei
• cele patru degete vor indica sensul curentului electric indus.

Autoinducția

Definiție:

Este fenomenul de apariție a unei tensiuni electromotoare autoinduse sau a unui curent autoindus într-un circuit datorită variației curentului prin circuitul respectiv.

Fluxul magnetic propriu

Φ = L · I

I - intensitatea curentului electric

L - inductanța circuitului

Inductanța

În vid:

μ 0 - permeabilitatea magnetică a vidului

N - numărul de spire al solenoidului

S - area secțiunii transversale

l - lungimea solenoidului

Într-un mediu oarecare:

[L]SI = 1 H (Henry)

Observație!

Inductanța pe unitatea de lungime are aceeași valoarea de-a lungul unui solenoid.

Legea autodinducției

e - tensiunea electromotoare autoindusă

L - inductanța

Δ i - variația intensității curentului electric prin circuit

Δt - intervalul de timp

Energia câmpului magnetic din interiorul unui solenoid:

L - inductanța solenoidului

I - curentul ce străbate solenoidul.