Elektromagnetická indukce – princip, popis a význam
Elektromagnetická indukce je jev, při kterém v uzavřeném elektrickém obvodu vzniká elektrické napětí následkem změny magnetického pole, které tímto obvodem prostupuje. Objev tohoto jevu provedl v roce 1831 anglický fyzik Michael Faraday. Základní princip elektromagnetické indukce je tedy přeměna energie mechanické (změna polohy vodiče, nebo intenzity magnetického pole) na energii elektrickou. Tento jev je klíčovým principem většiny elektrických generátorů, transformátorů a mnoha dalších elektrických zařízení, která nás denně obklopují.
Matematicky je vztah elektromagnetické indukce popsán Faradayovým zákonem. Tento zákon říká, že indukované elektromotorické napětí (EMN) v uzavřeném obvodu je přímo úměrné záporné časové změně magnetického indukčního toku, který tímto obvodem prochází. Zapisujeme: ( U{i} = -frac{dPhi}{dt} ), kde ( U{i} ) je indukované napětí a ( Phi ) je magnetický tok. Znaménko minus vyjadřuje tzv. Lenzův zákon, který říká, že směr indukovaného proudu je vždy takový, aby svým magnetickým polem působil proti změně, která ho vyvolala. Tím je zachován zákon zachování energie.
Elektromagnetická indukce má obrovský význam pro elektrotechniku a energetiku. Práce všech větších elektráren využívá princip elektromagnetické indukce, kdy pohybující se vodič (nebo magnet) v magnetickém poli generuje elektrický proud – například v alternátoru vodní či větrné elektrárny. Stejný princip používají transformátory ke změně napětí v elektrických rozvodech nebo různé snímače a bezkontaktní čidla. Díky znalosti elektromagnetické indukce bylo možné navrhnout a postavit efektivní zařízení pro přenos a výrobu elektrické energie, což zásadně ovlivnilo rozvoj moderní společnosti.
PhDr. Pavel Bartoš, LL.M., DBA (Evropská akademie vzdělávání / European Academy of education)