Elektromagnetická indukce – Mechanismus a principy
Elektromagnetická indukce je fyzikální jev, díky kterému vzniká elektrické napětí (a za vhodných podmínek i elektrický proud) v uzavřeném vodiči při změně magnetického pole, které vodič protíná. Tento fenomén poprvé experimentálně objevil Michael Faraday v roce 1831, což znamenalo jeden ze zásadních milníků ve vývoji moderní fyziky a techniky. Podstatou elektromagnetické indukce je vzájemné působení elektrických a magnetických polí, jak to vyplývá z Maxwellových rovnic, které sjednocují popis elektromagnetických jevů.
Základní zákon elektromagnetické indukce je Faradayův zákon, jenž říká, že velikost indukovaného elektromotorického napětí (tzv. elektromotorická síla – EMF) v uzavřeném obvodu je přímo úměrná časové změně magnetického indukčního toku, který obvodem prochází. Prakticky to znamená, že pokud vodičem otáčíme v konstantním magnetickém poli, měníme velikost plochy, kterou prochází magnetické pole, nebo měníme samotnou intenzitu pole v čase, v každém z těchto případů vzniká v obvodu napětí. Směr indukovaného proudu lze určit pomocí Lenzova zákona, podle kterého má indukovaný proud vždy takový směr, že působí proti změně, která jej vyvolala (tedy např. proti změně magnetického toku).
Využití elektromagnetické indukce je naprosto zásadní v mnoha oblastech techniky a každodenního života. Nejznámějším příkladem je výroba elektrické energie v generátorech (alternátorech) v elektrárnách, kde se mechanická energie otáčející cívkou v magnetickém poli mění právě díky elektromagnetické indukci na energii elektrickou. Dá se také využít v transformátorech pro úpravu napětí v elektrických sítích, v bezdrátovém přenosu energie (například pro nabíjení mobilních telefonů), nebo v indukčních vařičích, mikrofonech či elektrických kytarách. Elektromagnetická indukce tak tvoří základ pro pochopení a rozvoj moderního elektrického inženýrství a fyziky elektromagnetismu.
PhDr. Pavel Bartoš, LL.M., DBA (Evropská akademie vzdělávání / European Academy of education)