Kako lahko uporabite magnetno indukcijo v vsakdanjem življenju. Fenomen indukcije elektromagnetnega toka: bistvo, kdo je odkril

Raziskovanje nastanka električni tok je vedno skrbelo znanstvenike. Po v začetek XIX stoletju je danski znanstvenik Oersted ugotovil, da okoli električnega toka nastane magnetno polje, znanstveniki so se spraševali, ali lahko magnetno polje ustvari električni tok in obratno.Prvi znanstvenik, ki mu je uspelo, je bil znanstvenik Michael Faraday.

Faradayjevi poskusi

Po številnih poskusih je Faradayju uspelo doseči nekaj rezultatov.

1. Pojav električnega toka

Za izvedbo poskusa je vzel tuljavo s velika količina obrne in ga priključil na miliampermeter (naprava, ki meri tok). V smeri navzgor in navzdol je znanstvenik premikal magnet okoli tuljave.

Med poskusom se je v tuljavi zaradi spremembe magnetnega polja okoli nje dejansko pojavil električni tok.

Po Faradayjevih opazovanjih je igla miliampermetra odstopala in pokazala, da gibanje magneta ustvarja električni tok. Ko se je magnet ustavil, je puščica pokazala ničelne oznake, t.j. v tokokrogu ne kroži tok.

riž. 1 Sprememba jakosti toka v tuljavi zaradi premikanja rejktata

Ta pojav, pri katerem nastane tok pod vplivom izmeničnega magnetnega polja v prevodniku, se imenuje pojav elektromagnetna indukcija.

2.Spreminjanje smeri indukcijskega toka

V svoji kasnejši raziskavi je Michael Faraday poskušal ugotoviti, kaj vpliva na smer nastalega induktivnega električnega toka. Med izvajanjem poskusov je opazil, da se s spreminjanjem števila tuljav na tuljavi ali polarnosti magnetov spreminja smer električnega toka, ki se pojavi v zaprtem omrežju.

3. Pojav elektromagnetne indukcije

Za izvedbo poskusa je znanstvenik vzel dve tuljavi, ki ju je postavil blizu drug drugemu. Prva tuljava, ki je imela veliko število zavojev žice, je bila priključena na vir toka in ključ, ki je zapiral in odpiral vezje. Drugo isto tuljavo je priključil na miliampermeter, ne da bi bil priključen na vir toka.

Med izvajanjem poskusa je Faraday opazil, da se ob zaprtju električnega tokokroga pojavi induciran tok, kar je razvidno iz premikanja puščice miliampermetra. Ko se je vezje odprlo, je tudi miliampermeter pokazal, da je v tokokrogu električni tok, vendar so bili odčitki ravno nasprotni. Ko je bil tokokrog zaprt in je tok enakomerno krožil, po podatkih miliampermetra v električnem tokokrogu ni bilo toka.

https://youtu.be/iVYEeX5mTJ8

Zaključek iz poskusov

Kot rezultat Faradayevega odkritja je bila dokazana naslednja hipoteza: električni tok se pojavi šele, ko se magnetno polje spremeni. Dokazano je tudi, da spreminjanje števila zavojev v tuljavi spremeni vrednost toka (povečanje tuljav poveča tok). Poleg tega se lahko inducirani električni tok pojavi v zaprtem tokokrogu le ob prisotnosti izmeničnega magnetnega polja.

Kaj določa induktivni električni tok?

Na podlagi vsega naštetega lahko ugotovimo, da tudi če obstaja magnetno polje, ne bo povzročilo pojava električnega toka, če to polje ni izmenično.

Od česa je torej odvisna velikost indukcijskega polja?

1. Število zavojev na tuljavi;
2. Hitrost spremembe magnetnega polja;
3. Hitrost magneta.

Magnetni tok je količina, ki označuje magnetno polje. zamenjati magnetni tok povzroči spremembo induciranega električnega toka.

Slika 2 Sprememba jakosti toka pri premikanju a) tuljava, v kateri se nahaja solenoid; b) trajni magnet tako, da ga vstavimo v tuljavo

Faradayev zakon

Na podlagi poskusov je Michael Faraday oblikoval zakon elektromagnetne indukcije. Zakon je, da ob spremembi magnetnega polja pride do pojava električnega toka, medtem ko tok kaže na prisotnost elektromotorne sile elektromagnetne indukcije (EMF).

Hitrost magnetni tok sprememba pomeni spremembo hitrosti toka in EMF.

Faradayev zakon: EMF elektromagnetne indukcije je številčno enak in nasproten po predznaku hitrosti spremembe magnetnega toka, ki poteka skozi površino, omejeno s konturo.

Induktivnost zanke. Samoindukcija.

Magnetno polje nastane, ko tok teče v zaprtem krogu. V tem primeru jakost toka vpliva na magnetni tok in inducira EMF.

Samoindukcija je pojav, pri katerem se indukcijska emf pojavi, ko se spremeni jakost toka v vezju.

Samoindukcija se razlikuje glede na značilnosti oblike vezja, njegove dimenzije in okolje, ki ga vsebuje.

Ko se električni tok poveča, ga lahko samoinduktivni tok zanke upočasni. Ko se zmanjša, samoindukcijski tok, nasprotno, ne omogoča, da se tako hitro zmanjša. Tako začne vezje imeti svojo električno vztrajnost, kar upočasni vsako spremembo toka.

Uporaba inducirane emf

Pojav elektromagnetne indukcije ima praktično uporabo v generatorjih, transformatorjih in motorjih, ki delujejo na elektriko.

V tem primeru se tok za te namene pridobi na naslednje načine:

1. Sprememba toka v tuljavi;
2. Gibanje magnetnega polja skozi trajne magnete in elektromagnete;
3. Vrtenje tuljav ali tuljav v stalnem magnetnem polju.

Odkritje elektromagnetne indukcije Michaela Faradayja je veliko prispevalo k znanosti in našemu vsakdanjemu življenju. To odkritje je služilo kot spodbuda za nadaljnja odkritja na področju preučevanja elektromagnetnih polj in se pogosto uporablja v sodobnega življenja ljudi.

Po odkritjih Oersteda in Ampera je postalo jasno, da ima elektrika magnetno silo. Zdaj je bilo treba potrditi vpliv magnetni pojavi na električno. Ta problem je sijajno rešil Faraday.

Leta 1821 je M. Faraday v svoj dnevnik vpisal: "Pretvorite magnetizem v elektriko." Po 10 letih je ta problem rešil on.

Torej, Michael Faraday (1791-1867) - angleški fizik in kemik.

Eden od ustanoviteljev kvantitativne elektrokemije. Prvič prejel (1823) v tekoče stanje klor, nato vodikov sulfid, ogljikov dioksid, amoniak in dušikov dioksid. Odkril (1825) benzen, preučil njegovo fizikalno in nekaj Kemijske lastnosti. Predstavil koncept dielektrične prepustnosti. Faradayjevo ime je vstopilo v sistem električnih enot kot enota električne kapacitivnosti.

Številna od teh del bi lahko sama po sebi ovekovečila ime svojega avtorja. Toda najpomembnejši od znanstvenih del Faraday so njegove raziskave na področju elektromagnetizma in električne indukcije. Natančno povedano, pomembno vejo fizike, ki obravnava fenomena elektromagnetizma in induktivne elektrike in je trenutno tako velikega pomena za tehnologijo, je Faraday ustvaril iz nič.

Ko se je Faraday končno posvetil raziskavam na področju elektrike, se je izkazalo, da s običajni pogoji prisotnost elektrificiranega telesa zadostuje, da njegov vpliv vzbudi elektriko v vsakem drugem telesu.

Hkrati je bilo znano, da žica, skozi katero teče tok in ki je tudi naelektreno telo, nima nobenega vpliva na druge žice, ki so nameščene v bližini. Kaj je povzročilo to izjemo? To je vprašanje, ki je zanimalo Faradaya in do katerega ga je rešitev pripeljala velika odkritja na področju indukcijske elektrike.

Faraday je na isti lesen valjar navil dve izolirani žici, vzporedni drug z drugim. Konce ene žice je povezal z baterijo desetih elementov, konce druge pa z občutljivim galvanometrom. Ko se je tok spustil skozi prvo žico, je Faraday vso svojo pozornost usmeril na galvanometer in je pričakoval, da bo po njegovih nihanjih opazil pojav toka v drugi žici. Vendar ni bilo nič takega: galvanometer je ostal miren. Faraday se je odločil povečati tok in v vezje uvedel 120 galvanskih celic. Rezultat je enak. Faraday je ta poskus ponovil več desetkrat, vse z enakim uspehom. Kdor koli drug na njegovem mestu bi poskus zapustil, prepričan, da tok, ki teče skozi žico, ne vpliva na sosednjo žico. Toda Faraday je vedno poskušal iz svojih poskusov in opazovanj izluščiti vse, kar so lahko dali, in zato, ker ni prejel neposrednega učinka na žico, priključeno na galvanometer, je začel iskati stranske učinke.

elektromagnetno indukcijsko polje električnega toka

Takoj je opazil, da je galvanometer, ki je ostal popolnoma miren med celotnim prehodom toka, začel nihati ob samem sklenitvi tokokroga, in ko so ga odprli, se je izkazalo, da v trenutku, ko je tok prešel v prvo žico, in tudi ko je ta prenos prenehal, med drugo žico vzbudi tudi tok, ki ima v prvem primeru nasprotno smer od prvega toka in je z njim v drugem primeru enak in traja le en trenutek.

Ker so induktivni tokovi trenutni in takoj izginejo po pojavu, induktivni tokovi ne bi imeli praktičnega pomena, če Faraday ne bi našel načina, da s pomočjo iznajdljive naprave (komutatorja) nenehno prekinja in ponovno vodi primarni tok, ki prihaja iz baterije skozi prva žica, zaradi katere se v drugi žici nenehno vzbuja vedno več induktivnih tokov in tako postaja konstantna. Tako je bil najden nov vir električna energija, poleg prej znanih (trenje in kemični procesi), - indukcija, in nova vrsta te energije je indukcijska elektrika.

ELEKTROMAGNETNA INDUKCIJA(lat. inductio - vodenje) - pojav generiranja vrtinca električno polje spremenljivke magnetno polje. Če vstavite zaprt prevodnik v izmenično magnetno polje, se bo v njem pojavil električni tok. Pojav tega toka se imenuje tokovna indukcija, sam tok pa induktivni.

Zadeva: Uporaba elektromagnetne indukcije

Cilji lekcije:

Izobraževalni:

1. Nadaljevati delo na oblikovanju koncepta elektromagnetnega polja kot oblike snovi in ​​dokaz njegovega resničnega obstoja.
2. Izboljšati spretnosti pri reševanju kvalitativnih in računskih problemov.

Razvoj:Še naprej delajte s študenti na...

1. oblikovanje predstav o sodobni fizični slika sveta,
2. sposobnost razkrivanja razmerja med preučevanim gradivom in pojavov življenja,
3. širjenje obzorij študentov

Izobraževalni: Naučite se videti manifestacije preučenih vzorcev v okoliškem življenju

Demonstracije

1. Transformator
2. Fragmenti CD-ROM-a »Fizika 7-11. Knjižnica vizualni pripomočki»

1) "Proizvodnja energije"
2) "Snemanje in branje informacij na magnetni trak"

3. Predstavitve

1) "Elektromagnetna indukcija - preskusi" (I. in II. del)
2) "Transformator"

Med poukom

1. Posodobitev:

Preden razmislite nov material prosim odgovorite na naslednja vprašanja:

2. Reševanje problemov na karticah glej predstavitev (Priloga 1) (odgovori: 1 B, 2 B, 3 C, 4 A, 5 C) - 5 min

3. Novo gradivo.

Uporaba elektromagnetne indukcije

1) V preteklosti študijsko leto pri preučevanju teme »Nosilci informacij« v računalništvu smo govorili o diskih, disketah itd. Izkazalo se je, da snemanje in branje informacij z magnetnim trakom temelji na uporabi pojava elektromagnetne indukcije.
Snemanje in predvajanje informacij z magnetnim trakom (Fragmenti CD-ROM-a "Fizika 7-11. razredi. Knjižnica vizualnih pripomočkov", "Snemanje in branje informacij na magnetni trak" - 3 min) (Priloga 2)

2) Razmislite o napravi in ​​temeljnem delovanju takšne naprave kot TRANSFORMATOR. (Glej predstavitveni dodatek 3)
Delovanje transformatorja temelji na pojavu elektromagnetne indukcije.

TRANSFORMATOR - naprava, ki pretvarja izmenični tok ene napetosti v izmenični tok druge napetosti s konstantno frekvenco.

3) V najpreprostejšem primeru je transformator sestavljen iz zaprtega jeklenega jedra, na katerega sta nameščeni dve tuljavi z žičnimi navitji. Tisti navitij, ki je priključen na vir izmenične napetosti, se imenuje primarni, tisti, na katerega je priključena "obremenitev", torej naprave, ki porabljajo električno energijo, pa sekundarni.

a) pospeševalni transformator

b) nižji transformator

Pri prenosu energije na dolge razdalje - uporaba stopenjskih in stopenjskih transformatorjev.

4) Delo transformatorja (eksperiment).

Osvetlitev žarnice v sekundarni tuljavi ( razlaga te izkušnje);
- princip delovanja varilnik (Zakaj so zavoji v sekundarni tuljavi nižjega transformatorja debelejši?);
- načelo delovanja peči ( Moč v obeh tuljavah je enaka, a tok?)

5) Praktična uporaba elektromagnetna indukcija

Primeri tehnično uporabo elektromagnetna indukcija: transformator, generator električnega toka - glavni vir električne energije.
Zahvaljujoč odkritju elektromagnetne indukcije je postalo mogoče proizvajati poceni električno energijo. Osnova delovanja sodobnih elektrarn (tudi jedrskih) je indukcijski generator.
Generator izmenični tok(odlomek CD-ja Fragmenti CD-ROM-a "Fizika 7-11. razredi. Knjižnica vizualnih pripomočkov", "Proizvodnja električne energije" - 2 min) (Priloga 4)

Indukcijski generator je sestavljen iz dveh delov: premičnega rotorja in fiksnega statorja. Najpogosteje je stator magnet (trajni ali električni), ki ustvarja začetno magnetno polje (imenovano induktor). Rotor je sestavljen iz enega ali več navitij, v katerih se pod vplivom spreminjajočega se magnetnega polja indukcijski tok. (Drugo ime za tak rotor je sidro).

- odkrivanje kovinskih predmetov - posebni detektorji;
- trenirajte na magnetnih blazinah(glej stran 129 učbenika V. A. Kasyanov "Fizika - 11")
Foucaultovi tokovi (vrtinčni tokovi;)
– zaprti indukcijski tokovi, ki nastanejo v masivnih prevodnih telesih.

Pojavijo se bodisi zaradi spremembe magnetnega polja, v katerem se nahaja prevodno telo, bodisi kot posledica takšnega gibanja telesa, ko se spremeni magnetni tok, ki prodira v to telo (ali kateri koli njegov del).
Kot vsi drugi tokovi imajo vrtinčni tokovi toplotni učinek na prevodnik: telesa, v katerih nastanejo takšni tokovi, se segrejejo.

Primer: montaža električnih peči za taljenje kovin in mikrovalovnih pečic.

4. Sklepi, ocene.

1) Elektromagnetna indukcija, navedite primere praktične uporabe elektromagnetne indukcije.
2) Elektromagnetni valovi so najpogostejša vrsta snovi, elektromagnetna indukcija pa je poseben primer manifestacije elektromagnetnih valov.

5. Reševanje problemov na karticah, glejte predstavitev(Priloga 5) (odgovori - 1B, 2A, 3A, 4B).

6. hišna naloga: P.35,36 (Učbenik fizike, uredil V.A.Kasyanov 11. razred)

Beseda "indukcija" v ruščini pomeni procese vzbujanja, vodenja, ustvarjanja nečesa. V elektrotehniki se ta izraz uporablja že več kot dve stoletji.

Michael Faraday si je po seznanitvi z publikacijami iz leta 1821, ki opisujejo poskuse danskega znanstvenika Oersteda o odstopanjih magnetne igle blizu prevodnika z električnim tokom, zadal nalogo: pretvori magnetizem v elektriko.

Po 10 letih raziskovanja je oblikoval osnovni zakon elektromagnetne indukcije in pojasnil, da znotraj katerega koli zaprtega kroga se inducira elektromotorna sila. Njegova vrednost je določena s hitrostjo spremembe magnetnega toka, ki prodira v obravnavano vezje, vendar je vzeta z znakom minus.

Prenos elektromagnetnih valov na razdaljo

Prvo ugibanje, ki se je pojavilo v možganih znanstvenika, ni bilo kronano s praktičnim uspehom.

Dva zaprta vodnika je postavil drug ob drugega. V bližini enega sem namestil magnetno iglo kot indikator prehodnega toka, v drugo žico pa sem uporabil impulz iz močnega galvanskega vira tistega časa: voltnega stolpca.

Raziskovalec je domneval, da bi s tokovnim impulzom v prvem krogu spreminjajoče se magnetno polje v njem induciralo tok v drugem prevodniku, ki bi odklonil magnetno iglo. Toda rezultat je bil negativen - indikator ni deloval. Ali bolje rečeno, manjkalo mu je občutljivosti.

Znanstveniki možgani so predvideli ustvarjanje in prenos elektromagnetnih valov na razdaljo, ki se zdaj uporabljajo v radijskem oddajanju, televiziji, brezžičnem nadzoru, Wi-Fi tehnologijah in podobne naprave. Preprosto ga je pustila na cedilu nepopolna elementarna osnova merilne naprave tisti čas.

Močna generacija

Po neuspešnem poskusu je Michael Faraday spremenil pogoje eksperimenta.

Za poskus je Faraday uporabil dve tuljavi z zaprtimi vezji. V prvem vezju je napajal električni tok iz vira, v drugem pa je opazoval pojav EMF. Tok, ki poteka skozi zavoje navitja št. 1, je ustvaril magnetni tok okoli tuljave, ki je prodrl v navitje št. 2 in v njem tvoril elektromotorno silo.

Med Faradayevim eksperimentom:

• vklopil impulzno dovajanje napetosti v vezje s stacionarnimi tuljavami;
• ko je bil uporabljen tok, je zgornjo vbrizgal v spodnjo tuljavo;
• trajno pritrjeno navitje št. 1 in vanj vpeljano navitje št. 2;
• spremenite hitrost premikanja tuljav glede na drugo.

V vseh teh primerih je opazil manifestacijo indukcijske emf v drugi tuljavi. In samo ob prehodu enosmerni tok na navitju št. 1 in fiksnih tuljavah ni bilo elektromotorne sile.

Znanstvenik je to ugotovil EMF, inducirana v drugi tuljavi, je odvisna od hitrosti, s katero se spreminja magnetni tok. Je sorazmeren z njegovo velikostjo.

Enak vzorec se v celoti pokaže, ko skozi skozenj preide zaprta zanka.Pod delovanjem EMF v žici nastane električni tok.

Magnetni tok v obravnavanem primeru se spremeni v vezju Sk, ki ga ustvari zaprt krog.

Na ta način je razvoj, ki ga je ustvaril Faraday, omogočil postavitev vrtljivega prevodnega okvirja v magnetno polje.

Nato je bila narejena iz veliko število vrtljaji, pritrjeni v rotacijskih ležajih. Na koncih navitja so bili nameščeni drsni obroči in ščetke, ki drsijo vzdolž njih, obremenitev pa je bila povezana skozi vodnike na ohišju. Izkazalo se je sodoben generator izmenični tok.

Konec je preprost dizajn je nastal, ko je bilo navitje pritrjeno na nepremično ohišje in se je magnetni sistem začel vrteti. V tem primeru način ustvarjanja tokov na račun nikakor ni bil kršen.

Načelo delovanja elektromotorjev

Zakon elektromagnetne indukcije, ki ga je utemeljil Michael Faraday, je omogočil ustvarjanje različni dizajni elektromotorji. Imajo podobno napravo z generatorji: premični rotor in stator, ki medsebojno delujeta zaradi vrtečih se elektromagnetnih polj.

Pretvorba električne energije

Michael Faraday je določil pojav inducirane elektromotorne sile in indukcijskega toka v bližnjem navitju, ko se spremeni magnetno polje v sosednji tuljavi.

Tok znotraj bližnjega navitja se inducira s preklopom stikalnega vezja v tuljavi 1 in je vedno prisoten med delovanjem generatorja na navitju 3.

Na tej lastnosti, imenovani medsebojna indukcija, temelji delovanje vseh sodobnih transformatorskih naprav.

Da bi izboljšali prehod magnetnega toka, imajo izolirana navitja nameščena na skupno jedro, ki ima minimalno magnetno upornost. Izdelan je iz posebne sorte jeklo in zbirko oblik tanke liste v obliki odsekov določene oblike, imenovanih magnetno vezje.

Transformatorji zaradi medsebojne indukcije prenašajo energijo izmeničnega elektromagnetnega polja iz enega navitja v drugo tako, da pride do spremembe, transformacije vrednosti napetosti na njegovih vhodnih in izhodnih sponkah.

Določi razmerje med številom zavojev v navitjih razmerje preobrazbe, in debelina žice, zasnova in prostornina materiala jedra - količina prenesene moči, delovni tok.

Delo induktorjev

Manifestacija elektromagnetne indukcije je opažena v tuljavi med spremembo velikosti toka, ki teče v njej. Ta proces se imenuje samoindukcija.

Ko je stikalo na zgornjem diagramu vklopljeno, induktivni tok spremeni naravo pravokotnega povečanja delovnega toka v vezju, pa tudi med potovanjem.

Ko je na vodnik, navit v tuljavo, uporabljena izmenična napetost in ne konstantna napetost, skozenj teče vrednost toka, zmanjšana za induktivni upor. Energija samoindukcije premakne fazo toka glede na uporabljeno napetost.

Ta pojav se uporablja v dušilkah, ki so zasnovane za zmanjšanje visokih tokov, ki nastanejo v določenih pogojih delovanja opreme. Uporabljajo se predvsem takšne naprave.

Značilnost oblikovanja magnetnega vezja na induktorju - rez plošč, ki je ustvarjen za nadaljnje povečanje magnetne odpornosti na magnetni tok zaradi tvorbe zračne reže.

Dusilke z razdeljenim in nastavljivim položajem magnetnega vezja se uporabljajo v številnih radijskih tehnikah in električne naprave. Pogosto jih lahko najdemo v dizajnih varilni transformatorji. Zmanjšajo velikost električni lok prehaja skozi elektrodo do optimalne vrednosti.

Indukcijske peči

Fenomen elektromagnetne indukcije se ne kaže le v žicah in navitjih, temveč tudi v vseh masivnih kovinskih predmetih. V njih inducirani tokovi se imenujejo vrtinčni tokovi. Med delovanjem transformatorjev in dušilk povzročajo segrevanje magnetnega vezja in celotne konstrukcije.

Da bi preprečili ta pojav, so jedra izdelana iz tankih kovinske pločevine in se med seboj izoliramo s plastjo laka, ki preprečuje prehod induciranih tokov.

V ogrevalnih konstrukcijah vrtinčni tokovi ne omejujejo, ampak ustvarjajo največ ugodnih razmerah. široko uporablja v industrijska proizvodnja za ustvarjanje visokih temperatur.

Električne merilne naprave

Velik razred indukcijskih naprav še naprej deluje v energetskem sektorju. Električni števci z vrtljivim aluminijastim diskom, podobno zasnovi močnostnega releja, počivajo sistemi stikala merilni instrumenti delujejo na principu elektromagnetne indukcije.

Plinski magnetni generatorji

Če se namesto zaprtega okvirja v polju magneta premika prevodni plin, tekočina ali plazma, se bodo naboji električne energije pod vplivom črt magnetnega polja odstopali v strogo določenih smereh in tvorili električni tok. Njegovo magnetno polje na nameščenih kontaktnih ploščah elektrod inducira elektromotorno silo. Pod njegovim delovanjem se v priključenem tokokrogu z MHD generatorjem ustvari električni tok.

Tako se v MHD generatorjih kaže zakon elektromagnetne indukcije.

Ni tako zapletenih vrtljivih delov, kot je rotor. To poenostavlja zasnovo, omogoča znatno povečanje temperature delovno okolje in hkrati učinkovitost proizvodnje električne energije. Generatorji MHD delujejo kot rezervni ali zasilni viri, ki so sposobni ustvariti znatne pretoke električne energije v kratkih časovnih obdobjih.

Tako je zakon elektromagnetne indukcije, ki ga je nekoč utemeljil Michael Faraday, aktualen še danes.

povzetek

v disciplini "fizika"

Tema: "Odkritje pojava elektromagnetne indukcije"

Dokončano:

Študentska skupina 13103/1

St. Petersburg

2. Faradayjevi poskusi. 3

3. Praktična uporaba pojava elektromagnetne indukcije. devet

4. Seznam uporabljene literature .. 12

Elektromagnetna indukcija - pojav pojava električnega toka v zaprtem tokokrogu, ko se magnetni tok, ki poteka skozi njega, spremeni. Elektromagnetno indukcijo je odkril Michael Faraday 29. avgusta 1831. Ugotovil je, da je elektromotorna sila, ki se pojavi v zaprtem prevodnem krogu, sorazmerna s hitrostjo spremembe magnetnega toka skozi površino, ki jo omejuje to vezje. Velikost elektromotorne sile (EMF) ni odvisna od tega, kaj povzroča spremembo pretoka – sprememba samega magnetnega polja ali gibanje vezja (ali njegovega dela) v magnetnem polju. Električni tok, ki ga povzroča ta EMF, se imenuje indukcijski tok.

Leta 1820 je Hans Christian Oersted pokazal, da električni tok, ki teče skozi vezje, povzroči odklon magnetne igle. Če električni tok ustvarja magnetizem, je treba pojav električnega toka povezati z magnetizmom. Ta ideja je ujela angleškega znanstvenika M. Faradayja. "Spremeni magnetizem v elektriko," je zapisal leta 1822 v svojem dnevniku.

Michael Faraday

Michael Faraday (1791-1867) se je rodil v Londonu, enem najrevnejših predelov Londona. Njegov oče je bil kovač, mati pa hči kmeta najemnika. Ko je Faraday dosegel šolsko starost, so ga poslali v osnovno šolo. Tečaj, ki ga je tu opravil Faraday, je bil zelo ozek in omejen le na poučevanje branja, pisanja in začetek štetja.

Nekaj ​​korakov od hiše, kjer je živela družina Faraday, je bila knjigarna, ki je bila tudi knjigoveška ustanova. Tu je prišel Faraday, ko je končal tečaj osnovna šola ko se je pojavilo vprašanje o izbiri poklica zanj. Michael je bil takrat star komaj 13 let. Že v mladosti, ko se je Faraday šele začel samoizobraževati, se je trudil zanašati se le na dejstva in z lastnimi izkušnjami preverjati poročila drugih.

Te težnje so ga kot glavne značilnosti obvladovale vse življenje znanstvena dejavnost Fizični in kemični poskusi Faraday je to začel početi kot deček ob prvem spoznavanju fizike in kemije. Nekoč se je Michael udeležil enega od predavanj Humphreyja Davyja, velikega angleškega fizika. Faraday si je predavanje natančno zabeležil, ga zavezal in poslal Davyju. Bil je tako navdušen, da je ponudil Faradayju, da bi z njim delal kot tajnik. Kmalu je Davy odšel na potovanje po Evropi in s seboj vzel Faradayja. Dve leti so obiskovali največje evropske univerze.

Ko se je leta 1815 vrnil v London, je Faraday začel delati kot asistent v enem od laboratorijev Kraljeve ustanove v Londonu. Takrat je bil eden najboljših fizikalnih laboratorijev na svetu. Od leta 1816 do 1818 je Faraday objavil številne majhne zapiske in majhne spomine o kemiji. Faradayjevo prvo delo o fiziki sega v leto 1818.

Na podlagi izkušenj svojih predhodnikov in združevanja več lastne izkušnje, do septembra 1821 je Michael natisnil "Zgodbo o uspehu elektromagnetizma". Že takrat si je sestavil povsem pravilen koncept bistva pojava upogiba magnetne igle pod delovanjem toka.

Ko je dosegel ta uspeh, je Faraday za deset let zapustil študij na področju elektrike in se posvetil študiju številnih predmetov drugačne vrste. Leta 1823 je Faraday naredil eno najpomembnejših odkritij na področju fizike – prvič je dosegel utekočinjanje plina, hkrati pa je vzpostavil preprosto, a veljavno metodo za pretvorbo plinov v tekočino. Leta 1824 je Faraday naredil več odkritij na področju fizike. Med drugim je ugotovil, da svetloba vpliva na barvo stekla in jo spreminja. AT naslednje leto Faraday se spet obrne od fizike k kemiji, rezultat njegovega dela na tem področju pa je odkritje bencina in žveplove naftalenske kisline.

Leta 1831 je Faraday objavil razpravo O posebni vrsti optične iluzije, ki je služila kot osnova za čudovit in radoveden optični projektil, imenovan "kromotrop". Istega leta je bila objavljena še ena razprava znanstvenika "O vibrirajočih ploščah". Številna od teh del bi lahko sama po sebi ovekovečila ime svojega avtorja. Toda najpomembnejša Faradayeva znanstvena dela so njegove raziskave na področju elektromagnetizma in električne indukcije.

Faradayjevi poskusi

Obseden z idejami o neločljivi povezanosti in medsebojnem delovanju naravnih sil, je Faraday skušal dokazati, da tako kot bi Ampere lahko ustvaril magnete z elektriko, tako je mogoče ustvariti elektriko s pomočjo magnetov.

Njegova logika je bila preprosta: mehansko delo se zlahka spremeni v toploto; Nasprotno, toploto se lahko pretvori v mehansko delo(recimo notri parni motor). Na splošno se med naravnimi silami najpogosteje pojavlja naslednje razmerje: če A rodi B, potem B rodi A.

Če je Ampère z elektriko pridobil magnete, potem je očitno mogoče "pridobiti elektriko iz navadnega magnetizma". Arago in Ampère sta si zadala isto nalogo v Parizu, Colladon v Ženevi.

Natančno povedano, pomembno vejo fizike, ki obravnava fenomena elektromagnetizma in induktivne elektrike in je trenutno tako velikega pomena za tehnologijo, je Faraday ustvaril iz nič. Ko se je Faraday dokončno posvetil raziskavam na področju elektrike, je bilo ugotovljeno, da je v običajnih pogojih prisotnost elektrificiranega telesa zadostna, da njegov vpliv vzbudi elektriko v katerem koli drugem telesu. Hkrati je bilo znano, da žica, skozi katero teče tok in ki je tudi naelektreno telo, nima nobenega vpliva na druge žice, ki so nameščene v bližini.

Kaj je povzročilo to izjemo? To je vprašanje, ki je zanimalo Faradaya in katerega rešitev ga je pripeljala do najpomembnejših odkritij na področju indukcijske elektrike. Faraday izvaja veliko eksperimentov, hrani pedantne zapiske. Vsaki majhni študiji posveti odstavek v svojih laboratorijskih zapiskih (v celoti objavljenih v Londonu leta 1931 pod naslovom "Faradayev dnevnik"). O Faradayjevi učinkovitosti govori vsaj dejstvo, da je zadnji odstavek Dnevnika označen s številko 16041.

Poleg intuitivnega prepričanja o univerzalni povezanosti pojavov ga pravzaprav nič ni podpiralo pri iskanju »elektrike iz magnetizma«. Poleg tega se je tako kot njegova učiteljica Devi bolj zanašal na lastne eksperimente kot na miselne konstrukcije. Davy ga je naučil:

»Dober eksperiment ima večjo vrednost kot premišljenost genija, kot je Newton.

Kljub temu je bil Faraday tisti, ki je bil usojen za velika odkritja. Velik realist je spontano raztrgal okove empirizma, ki mu ga je nekoč naložil Devi, in v tistih trenutkih se mu je porodil velik uvid - pridobil je sposobnost najglobljih posploševanj.

Prvi kanček sreče se je pojavil šele 29. avgusta 1831. Ta dan je Faraday v laboratoriju preizkušal preprosto napravo: železen obroč v premeru približno šest centimetrov, ovit okoli dveh kosov izolirane žice. Ko je Faraday priključil baterijo na sponke enega navitja, je njegov pomočnik, topniški narednik Andersen, videl, da se je igla galvanometra, povezana z drugim navitjem, trzala.

Trznila se je in umirila, čeprav je enosmerni tok še naprej tekel skozi prvo navitje. Faraday je natančno pregledal vse podrobnosti te preproste namestitve - vse je bilo v redu.

Toda igla galvanometra je trmasto stala na nuli. Faraday se je zaradi nadloge odločil izklopiti tok, nato pa se je zgodil čudež - med odpiranjem vezja se je igla galvanometra znova zamahnila in spet zamrznila na nič!

Galvanometer, ki ostane popolnoma miren med celotnim prehodom toka, začne nihati, ko je vezje zaprto in ko se odpre. Izkazalo se je, da se v trenutku, ko se tok pretaka v prvo žico in tudi ko se ta prenos ustavi, v drugi žici vzbudi tudi tok, ki ima v prvem primeru nasprotno smer od prvega toka in je enako z njim v drugem primeru in traja le en trenutek.

Tu so se Faradayu z vso jasnostjo razkrile Amperove velike ideje, povezava med električnim tokom in magnetizmom. Konec koncev je prvo navitje, v katerega je nanesel tok, takoj postalo magnet. Če ga obravnavamo kot magnet, je poskus 29. avgusta pokazal, da se zdi, da magnetizem povzroča elektriko. Samo dve stvari sta v tem primeru ostali nenavadni: zakaj je val električne energije ob vklopu elektromagneta hitro izginil? In poleg tega, zakaj se val pojavi, ko je magnet izklopljen?

Naslednji dan, 30. avgusta, - nova serija poskusi. Učinek je jasno izražen, a kljub temu popolnoma nerazumljiv.

Faraday čuti, da je odprtina nekje v bližini.

»Zdaj se spet ukvarjam z elektromagnetizmom in mislim, da sem napadel uspešno stvar, vendar tega še ne morem potrditi. Lahko se zgodi, da bom po vseh svojih naporih sčasoma namesto rib izvlekel morske alge.

Do naslednjega jutra, 24. septembra, je Faraday veliko pripravil različne naprave, v katerem glavni elementi niso bili več navitja z električnim tokom, temveč trajni magneti. In bil je tudi učinek! Puščica se je odmaknila in takoj prihitela na svoje mesto. To rahlo gibanje se je zgodilo med najbolj nepričakovanimi manipulacijami z magnetom, včasih, kot se je zdelo, po naključju.

Naslednji poskus je 1. oktobra. Faraday se odloči, da se vrne na sam začetek - na dve navitji: eno s tokom, drugo povezano z galvanometrom. Razlika s prvim poskusom je odsotnost jeklenega obroča – jedra. Brizganje je skoraj neopazno. Rezultat je trivialen. Jasno je, da je magnet brez jedra veliko šibkejši od magneta z jedrom. Zato je učinek manj izrazit.

Faraday je razočaran. Dva tedna se ne približuje instrumentom in razmišlja o razlogih za neuspeh.

"Vzel sem cilindrično magnetno palico (3/4" v premeru in 8 1/4" dolg) in en konec vstavil v spiralo bakrena žica(dolžina 220 čevljev), povezana z galvanometrom. Nato sem s hitrim gibom potisnil magnet v celotno dolžino spirale in igla galvanometra je doživela udarec. Nato sem enako hitro izvlekel magnet iz spirale in igla se je spet zavihtela, vendar v nasprotno smer. Ti zamahi igle so se ponovili vsakič, ko je bil magnet potisnjen noter ali ven."

Skrivnost je v gibanju magneta! Impulza električne energije ne določa položaj magneta, temveč gibanje!

To pomeni, da "električni val nastane le, ko se magnet premika, in ne zaradi lastnosti, ki so mu lastne v mirovanju."

riž. 2. Faradayev poskus s tuljavo

Ta ideja je izjemno plodna. Če gibanje magneta glede na prevodnik ustvarja elektriko, potem mora očitno gibanje prevodnika glede na magnet ustvarjati tudi elektriko! Poleg tega ta "električni val" ne bo izginil, dokler se nadaljuje medsebojno gibanje prevodnika in magneta. To pomeni, da je mogoče ustvariti generator električnega toka, ki deluje poljubno dolgo, dokler se nadaljuje medsebojno gibanje žice in magneta!

Faraday je 28. oktobra med pole podkvastega magneta namestil vrteči se bakren disk, s katerega je bilo mogoče s pomočjo drsnih kontaktov (enega na osi, drugega na obodu diska) odstraniti električno napetost. To je bil prvi električni generator, ki so ga ustvarile človeške roke. Tako je bil poleg prej znanih (trenje in kemični procesi) odkrit nov vir električne energije - indukcija, in nova vrsta te energije - indukcijska elektrika.

Podobne poskuse Faradayevim, kot že omenjeno, so izvajali v Franciji in Švici. Colladon, profesor na Ženevski akademiji, je bil prefinjen eksperimentator (proizvajal je na primer na Ženevskem jezeru natančne meritve hitrost zvoka v vodi). Morda je v strahu pred tresanjem instrumentov, tako kot Faraday, odstranil galvanometer, kolikor je bilo mogoče, od preostale instalacije. Mnogi so trdili, da je Colladon opazil enaka bežna gibanja puščice kot Faraday, vendar v pričakovanju stabilnejšega in trajnejšega učinka tem "naključnim" izbruhom ni pripisal ustreznega pomena ...

Dejansko je bilo mnenje večine znanstvenikov tistega časa, da bi moral imeti povratni učinek "ustvarjanja električne energije iz magnetizma" očitno enak stacionarni značaj kot "neposredni" učinek - "ustvarjanje magnetizma" zaradi električnega toka. Nepričakovana "minljivost" tega učinka je zbegala mnoge, vključno s Colladonom, in mnogi so plačali za svoje predsodke.

V nadaljevanju svojih poskusov je Faraday odkril, da je preprost približek žice, zavite v zaprto krivuljo, drugi, po kateri teče galvanski tok, dovolj za vzbujanje induktivnega toka v nasprotni smeri od galvanskega toka v nevtralni žici, da odstranitev nevtralne žice spet vzbudi v njej induktivni tok, ki je že v isti smeri kot galvanski tok, ki teče vzdolž fiksne žice, in da se končno ti induktivni tokovi vzbujajo šele med približevanjem in odstranitvijo žice na vodnik galvanskega toka in brez tega gibanja se tokovi ne vzbujajo, ne glede na to, kako blizu so žice drug drugemu.

Tako je bil odkrit nov pojav, podoben zgoraj opisanemu pojavu indukcije pri zapiranju in prenehanju galvanskega toka. Ta odkritja so posledično prinesla nova. Če je mogoče proizvesti induktivni tok z zapiranjem in zaustavitvijo galvanskega toka, ali ne bi bil enak rezultat dosežen z magnetizacijo in razmagnetizacijo železa?

Delo Oersteda in Ampera je že vzpostavilo razmerje med magnetizmom in elektriko. Znano je bilo, da železo postane magnet, ko se okoli njega navije izolirana žica in skozi slednjo teče galvanski tok. magnetne lastnosti tega železa prenehati takoj, ko tok preneha.

Na podlagi tega je Faraday pripravil tovrstni eksperiment: dve izolirani žici sta bili naviti okoli železnega obroča; poleg tega je bila ena žica navita okoli ene polovice obroča, druga pa okoli druge. Skozi eno žico je šel tok iz galvanske baterije, konci druge pa so bili povezani z galvanometrom. In tako, ko se je tok zaprl ali ustavil in ko je bil posledično železni obroč magnetiziran ali demagnetiziran, je igla galvanometra hitro nihala in se nato hitro ustavila, torej so se v nevtralni žici vzbujali vsi isti trenutni induktivni tokovi - to čas: že pod vplivom magnetizma.

riž. 3. Faradayev poskus z železnim prstanom

Tako se je tu prvič magnetizem pretvoril v elektriko. Po tem, ko je prejel te rezultate, se je Faraday odločil razširiti svoje poskuse. Namesto železnega prstana je začel uporabljati železen trak. Namesto da bi z galvanskim tokom vzbujal magnetizem v železu, je železo magnetiziral tako, da se je dotaknil trajnega jeklenega magneta. Rezultat je bil enak: v žici, oviti okoli železa, se je v trenutku magnetizacije in demagnetizacije železa vedno vzbujal tok. Nato je Faraday v žično spiralo uvedel jekleni magnet - približevanje in odstranitev slednjega je povzročilo indukcijske tokove v žici. Z eno besedo, magnetizem v smislu vzbujanja induktivnih tokov je deloval na popolnoma enak način kot galvanski tok.

Takrat so se fiziki intenzivno ukvarjali z enim skrivnostnim pojavom, ki ga je leta 1824 odkril Arago, in niso našli razlage, kljub temu, da so tako izjemni znanstveniki tistega časa, kot so Arago sam, Ampère, Poisson, Babaj in Herschel, to intenzivno iskali. razlaga. Zadeva je bila sledeča. Magnetna igla, ki prosto visi, se hitro ustavi, če se pod njo spravi krog nemagnetne kovine; če se krog nato spravi v rotacijsko gibanje, mu začne magnetna igla slediti.

V mirnem stanju med krogom in puščico ni bilo mogoče odkriti niti najmanjšega privlačenja ali odboja, medtem ko je isti krog, ki je bil v gibanju, vlekel za seboj ne le lahko puščico, ampak tudi težak magnet. Ta resnično čudežni pojav se je takratnim znanstvenikom zdel skrivnostna uganka, nekaj, kar presega naravno. Faraday je na podlagi svojih zgornjih podatkov predpostavil, da krog nemagnetne kovine pod vplivom magneta med vrtenjem kroži z induktivnimi tokovi, ki vplivajo na magnetno iglo in jo vlečejo za magnetom. Dejansko je Faraday z uvedbo roba kroga med pola velikega magneta v obliki podkve in povezovanjem središča in roba kroga z galvanometrom z žico prejel stalen električni tok med vrtenjem kroga.

Po tem se je Faraday ustavil na drugem pojavu, ki je takrat povzročal splošno radovednost. Kot veste, če železne opilke potresemo na magnet, so združeni vzdolž določenih črt, imenovanih magnetne krivulje. Faraday, ki je opozoril na ta pojav, je leta 1831 dal temelje magnetnim krivuljam, ime "linije magnetne sile", ki je nato prišlo v splošno uporabo. Študija teh "črnic" je pripeljala Faradaya do novega odkritja, izkazalo se je, da za vzbujanje induktivnih tokov pristop in odstranitev vira z magnetnega pola nista potrebna. Za vzbujanje tokov je dovolj, da na znan način prečkamo črte magnetne sile.

riž. 4. "Linije magnetne sile"

Nadaljnje delo Faraday je v omenjeni režiji s sodobnega zornega kota dobil značaj nečesa popolnoma čudežnega. V začetku leta 1832 je demonstriral aparat, v katerem so se induktivni tokovi vzbujali brez pomoči magneta ali galvanskega toka. Naprava je bila sestavljena iz železnega traku, nameščenega v žično tuljavo. Ta naprava v običajnih pogojih ni dala niti najmanjšega znaka pojava tokov v njej; toda takoj, ko je dobil smer, ki ustreza smeri magnetne igle, se je v žici vzbudil tok.

Nato je Faraday dal položaj magnetne igle eni tuljavi in ​​nato vanj vnesel železen trak: tok je bil spet vzbujen. Razlog, ki je povzročil tok v teh primerih, je bil zemeljski magnetizem, ki je povzročil induktivne tokove, kot je navaden magnet ali galvanski tok. Da bi to jasneje pokazal in dokazal, se je Faraday lotil še enega poskusa, ki je v celoti potrdil njegove zamisli.

Razmišljal je, da če krog nemagnetne kovine, na primer bakra, ki se vrti v položaju, v katerem seka magnetne črte sosednjega magneta, daje induktivni tok, potem se isti krog vrti v odsotnosti magnet, vendar mora v položaju, v katerem bo krog prečkal črte zemeljskega magnetizma, dati tudi induktivni tok. In dejansko je bakren krog, zasukan v vodoravni ravnini, dal induktivni tok, ki je povzročil opazno odstopanje igle galvanometra. Faraday je zaključil vrsto študij na področju električne indukcije z odkritjem leta 1835 »induktivnega učinka toka na samega sebe«.

Ugotovil je, da se ob zaprtju ali odpiranju galvanskega toka v sami žici vzbujajo trenutni induktivni tokovi, ki služijo kot prevodnik za ta tok.

Ruski fizik Emil Khristoforovič Lenz (1804-1861) je dal pravilo za določanje smeri induciranega toka. "Indukcijski tok je vedno usmerjen tako, da magnetno polje, ki ga ustvarja, ovira ali upočasni gibanje, ki povzroča indukcijo," ugotavlja A.A. Korobko-Stefanov v svojem članku o elektromagnetni indukciji. - Na primer, ko se tuljava približa magnetu, ima nastali induktivni tok takšno smer, da bo magnetno polje, ki ga ustvari, nasprotno magnetnemu polju magneta. Posledično med tuljavo in magnetom nastanejo odbojne sile. Lenzovo pravilo izhaja iz zakona o ohranjanju in preoblikovanju energije. Če bi indukcijski tokovi pospešili gibanje, ki jih je povzročilo, bi delo nastalo iz nič. Sama tuljava bi po majhnem potisku hitela proti magnetu, hkrati pa bi indukcijski tok v njem sproščal toploto. V resnici indukcijski tok nastane zaradi zbliževanja magneta in tuljave.

riž. 5. Lenzovo pravilo

Zakaj obstaja induciran tok? Poglobljeno razlago pojava elektromagnetne indukcije je dal angleški fizik James Clerk Maxwell, tvorec popolne matematične teorije elektromagnetnega polja. Da bi bolje razumeli bistvo zadeve, razmislite o zelo preprostem poskusu. Naj je tuljava sestavljena iz enega zavoja žice in jo prebode izmenično magnetno polje, pravokotno na ravnino zavoja. V tuljavi je seveda indukcijski tok. Maxwell je ta eksperiment interpretiral z izjemnim pogumom in nepričakovano.

Ko se magnetno polje spremeni v prostoru, po Maxwellu nastane proces, za katerega prisotnost žične tuljave ni pomembna. Glavna stvar tukaj je videz zaprtih obročastih linij električnega polja, ki pokrivajo spreminjajoče se magnetno polje. Pod delovanjem nastajajočega električnega polja se elektroni začnejo premikati in v tuljavi nastane električni tok. Tuljava je le naprava, ki vam omogoča zaznavanje električno polje. Bistvo pojava elektromagnetne indukcije je, da izmenično magnetno polje vedno generira v okoliškem prostoru električno polje z zaprtim črte sile. Takšno polje se imenuje vrtinčno polje.

Raziskave na področju indukcije, ki jih povzroča zemeljski magnetizem, so dale Faradayju priložnost, da že leta 1832 izrazi idejo o telegrafu, ki je nato predstavljal osnovo tega izuma. Na splošno odkritje elektromagnetne indukcije ni brez razloga pripisano največ izjemna odkritja XIX stoletje - delo milijonov elektromotorjev in generatorjev električnega toka po vsem svetu temelji na tem pojavu ...

Praktična uporaba pojava elektromagnetne indukcije

1. Oddajanje

Izmenično magnetno polje, ki ga vzbuja spreminjajoči se tok, ustvari električno polje v okoliškem prostoru, ki posledično vzbudi magnetno polje itd. Ta polja, ki se medsebojno ustvarjajo, tvorijo eno samo spremenljivo elektromagnetno polje - elektromagnetno valovanje. Ko je nastalo na mestu, kjer je žica s tokom, se elektromagnetno polje širi v vesolju s svetlobno hitrostjo -300.000 km / s.

riž. 6. Radio

2. Magnetoterapija

V frekvenčnem spektru različnih mestih zasedajo radijski valovi, svetloba, rentgenski žarki drugo elektromagnetno sevanje. Običajno so zanje značilna neprekinjeno medsebojno povezana električna in magnetna polja.

3. Sinhrofazotroni

Trenutno se magnetno polje razume kot posebna oblika snovi, sestavljena iz nabitih delcev. V sodobni fiziki se žarki nabitih delcev uporabljajo za prodiranje globoko v atome, da bi jih preučili. Sila, s katero magnetno polje deluje na gibajoči se nabiti delec, se imenuje Lorentzova sila.

4. Merilniki pretoka

Metoda temelji na uporabi Faradayevega zakona za prevodnik v magnetnem polju: v toku električno prevodne tekočine, ki se giblje v magnetnem polju, se inducira EMF, sorazmeren s hitrostjo toka, ki ga elektronski del pretvori v električni analogni/digitalni signal.

5. DC generator

V generatorskem načinu se armatura stroja vrti pod vplivom zunanjega momenta. Med poloma statorja je konstanten magnetni tok, ki prodira v armaturo. Prevodniki navitja armature se premikajo v magnetnem polju in zato se v njih inducira EMF, katerega smer je mogoče določiti s pravilom " desno roko". V tem primeru nastane pozitiven potencial na eni krtači glede na drugo. Če je obremenitev priključena na sponke generatorja, bo v njej tekel tok.

6. Transformatorji

Transformatorji se pogosto uporabljajo pri prenosu električne energije na dolge razdalje, njeni porazdelitvi med sprejemniki, pa tudi v različnih usmerjevalnih, ojačevalnih, signalnih in drugih napravah.

Transformacija energije v transformatorju se izvaja z izmeničnim magnetnim poljem. Transformator je jedro iz tankih jeklenih plošč, izoliranih ena od druge, na katero sta nameščeni dve, včasih pa tudi več navitij (tuljav) izolirane žice. Navitje, na katerega je priključen vir izmenične električne energije, se imenuje primarno navitje, preostala navitja pa sekundarna.

Če je v sekundarnem navitju transformatorja navito trikrat več zavojev kot v primarnem, bo magnetno polje, ki ga ustvari primarno navitje v jedru, ki prečka zavoje sekundarnega navitja, v njem ustvari trikrat večjo napetost.

Z uporabo transformatorja z obratnim razmerjem obratov lahko enako enostavno in preprosto dobite zmanjšano napetost.

Seznam uporabljene literature

1. [Elektronski vir]. Elektromagnetna indukcija.

< https://ru.wikipedia.org/>

2. [Elektronski vir] Faraday. Odkritje elektromagnetne indukcije.

< http://www.e-reading.club/chapter.php/26178/78/Karcev_-_Maksvell.html >

3. [Elektronski vir]. Odkritje elektromagnetne indukcije.

4. [Elektronski vir]. Praktična uporaba pojava elektromagnetne indukcije.