Sähkömagneettinen induktio

Sähkömagneettinen induktio on fysiikan perusilmiö, joka liittyy magneettivuon muutokseen. Muuttuvassa ulkoisessa magneettikentässä olevaan johdinsilmukkaan indusoituu sähkömotorinen voima, jonka suuruus on yhtä suuri kuin silmukan lävistävän magneettivuon muutosnopeus:

$e=-{d\over dt}\Phi,$

missä $e$ on indusoituva sähkömotorinen voima ja $\Phi$ on silmukan lävistävä magneettivuo.

Miinusmerkki johtuu Lenzin laista, jonka mukaan indusoituneen jännitteen polariteetti on sellainen, että se pyrkii synnyttämään johdinsilmukkaan sellaisen sähkövirran, jonka synnyttämä magneettivuo silmukan sisällä kumoaa ulkoisen magneettikentän muutoksen.

Monikierroksisen johdinsilmukkaan eli kelaan indusoituva jännite on verrannollinen kelan silmukoiden läpi kulkevan yhteenlasketun kokonaisvuon muutosnopeuteen. Siksi kelaan indusoituva jännite voidaan kirjoittaa muotoon

$e=-NA\frac{d}{dt}B,$

missä $N$ on kelan kierrosmäärä, $A$ on kelan poikkipinta-ala ja $B$ on kelan läpi kulkevan magneettivuon tiheys.

Sovelluksia

Sähkömagneettinen induktio on tärkeä ilmiö sähkötekniikassa ja sähkömagneettisissa energiamuuntimissa (generaattorit ja muuntajat). Muuttuva magneettikenttä synnyttää(indusoi)jännitteen johtimeen, joka aiheuttaa suljettuun virtapiiriin virran.

Katso myös

• Faradayn induktiolaki