Elektromagnetická indukce
Elektromagnetická indukce je fyzikální jev, při kterém vzniká elektrické napětí (a případně elektrický proud) v uzavřeném obvodu důsledkem změny magnetického pole, které tímto obvodem prochází. Princip elektromagnetické indukce byl objeven v roce 1831 anglickým fyzikem Michaelem Faradayem, který experimentálně prokázal, že pohybem magnetu v blízkosti vodiče, nebo naopak pohybem vodiče v magnetickém poli lze indukovat elektrický proud. Faraday také formuloval tzv. Faradayův zákon elektromagnetické indukce, který lze v základní podobě vyjádřit jako vztah mezi změnou magnetického indukčního toku protékajícího smyčkou a vznikajícím elektromotorickým napětím (indukovaným napětím) v této smyčce.
Matematicky vyjadřuje Faradayův zákon, že velikost indukovaného napětí ( U ) v uzavřeném obvodu je přímo úměrná časové změně magnetického indukčního toku ( Phi ) tímto obvodem: ( U = – frac{dPhi}{dt} ). Záporné znaménko ve vzorci odpovídá tzv. Lenzovu pravidlu, které stanoví, že indukovaný proud má vždy takový směr, aby svým magnetickým polem působil proti změně magnetického toku, která indukci způsobila. Tím je vyjádřen obecný zákon zachování energie v elektromagnetických procesech. Magnetický indukční tok ( Phi ) pak udává součin velikosti magnetického indukčního vektoru ( B ) a plochy smyčky ( S ), kterou magnetické pole protíná (přesněji jde o skalární součin ( Phi = B cdot S cdot cos alpha ), kde ( alpha ) je úhel mezi normálou k ploše a směrem vektoru ( B )).
Elektromagnetická indukce tvoří základ celé řady technických zařízení a technologií. Nejznámějším a nejdůležitějším příkladem jsou elektrické generátory, které mění mechanickou energii otáčení hřídele (například v elektrárnách) na energii elektrickou právě na základě změny magnetického pole protínajícího cívku. Stejný princip využívají i transformátory ke změně napětí v elektrické síti a mnoho dalších zařízení jako indukční vařiče nebo snímače polohy. Elektromagnetická indukce tak má zásadní význam nejen pro fyziku, ale i pro celou moderní technickou civilizaci, bez níž bychom si dnešní život nedovedli představit.
PhDr. Pavel Bartoš, LL.M., DBA (Evropská akademie vzdělávání / European Academy of education)