Що таке електромагнітна індукція
Відео: Просто про складне
Електромагнітна індукція оточує нас всюди. Навіть в цей момент, коли ви читаєте ці рядки з екрана свого електронного пристрою, на клітини тіла вони впливають. Однак переживати про це не варто, адже його інтенсивність настільки незначна, що представляє тільки теоретичний інтерес. Втім, в певних умовах електромагнітна індукція може збільшитися до небезпечних значень. Як відомо, безпека людини залежить, перш за все, від нього самого. Тому необхідно мати хоча б загальне уявлення про те, що ж таке електромагнітна індукція.
Давайте поставимо нескладний уявний експеримент. Для цього нам знадобиться металеве кільце-обруч, в розрив якого послідовно включені чутливий амперметр і малопотужна лампа розжарювання. Цей обруч буде замкнутим контуром, за яким може текти змінний електричний струм. Саме кільце ізольовано: наприклад, приховано в пластмасову сорочку. Другий необхідний елемент - це довгий провід, по якому тече струм. Напруга тут має бути вище. Розміщуємо обруч в одній кімнаті, а провід - в іншій. Очевидно, що амперметр в металевому кільці покаже нуль - дійсно, звідки там візьметься ток ?! Тепер поміщаємо провід прямо на кільце…В цей момент, якщо значення напруги не надто мало, стрілка приладу відхиляється від нуля. Чудеса! Адже електрони з дроту не можуть перескочити на метал кільця, так як останнім, на що ми особливо вказували, ізольовано непроводящей ток пластмасою. Ускладнимо наш експеримент: намотаємо провід на обруч. Тепер стрілка амперметра абсолютно чітко вказує на наявність в кільці електричного струму. Причина цього - електромагнітна індукція. Щоб пояснити це явище з наукової точки зору, доведеться зробити невелику екскурсію в історію.
Відео: Електромагнітна індукція Досліди Фарадея
Відкриття електромагнітної індукції в 1831 році приписується М. Фарадея. За десять років до цього він поставив собі за мету перетворити магнітні поля в електричну енергію і, як видно, блискуче з цим впорався. Уже тоді фізикам було відомо, що існує два види полів - магнітні та електричні. Якщо носії заряду переміщаються, то реєструється поле магнітної природи, а якщо нерухомі, то електростатичне. Багато тоді припускали, що поля повинні бути якось пов`язані між собою, але підтверджує це практичний досвід і його обгрунтування зробив саме Фарадей. Він переміщував меншу котушку всередині більшої. Висновки однієї з них були підключені до вимірювального приладу, а по витків інший протікав постійний струм. Виникнення руху частинок в контурі називається індукованим (наведеним) струмом. Якщо володіють зарядом частинки направлено переміщуються, то навколо них з`являється магнітне поле. Щоб виникло індукування, лінії напруженості цього поля повинні перетинати проводить контур. Може зміщуватися як сам контур, так і поле - результат однаковий. Заміна постійного струму (досвід Фарадея) на змінний дозволяє уникнути будь-яких механічних переміщень, так як генерується поле саме змінюється в часі. Застосування електромагнітної індукції дозволило створити трансформатори електроенергії. Мабуть, електротехніка ніколи не досягла б сучасні висот, якби не було подібних пристроїв.
У чому ж небезпека для людини? деякі лінії ЛЕП передають напругу в тисячі вольт. Через це існує навколо проводів поле може поширюватися на кілька метрів. У людину, яка потрапила в таке змінне поле, молекули води орієнтуються уздовж ліній напруженості. Тривале знаходження в таких умовах негативно впливає на багато систем організму.
