Η ηλεκτρομαγνητική επαγωγή μας περιβάλλει παντού.Ακόμη και αυτή τη στιγμή, όταν διαβάζετε αυτές τις γραμμές από την οθόνη της ηλεκτρονικής σας συσκευής, τα κύτταρα του σώματος επηρεάζονται. Ωστόσο, δεν πρέπει να ανησυχείτε, γιατί η έντασή του είναι τόσο ασήμαντη που έχει μόνο θεωρητικό ενδιαφέρον. Ωστόσο, υπό ορισμένες συνθήκες, η ηλεκτρομαγνητική επαγωγή μπορεί να αυξηθεί σε επικίνδυνες τιμές. Όπως γνωρίζετε, η ανθρώπινη ασφάλεια εξαρτάται, πρώτα απ 'όλα, από τον εαυτό του. Επομένως, είναι απαραίτητο να έχουμε τουλάχιστον μια γενική ιδέα για το τι είναι η ηλεκτρομαγνητική επαγωγή.
Ας κάνουμε ένα απλό πείραμα σκέψης.Για να το κάνουμε αυτό, χρειαζόμαστε ένα μεταλλικό δακτύλιο στεφάνης, στο διάκενο του οποίου ένα ευαίσθητο αμπερόμετρο και μια λάμπα πυρακτώσεως χαμηλής ισχύος συνδέονται σε σειρά. Αυτό το στεφάνι θα είναι ένας κλειστός βρόχος μέσω του οποίου μπορεί να ρέει εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα. Το ίδιο το δαχτυλίδι είναι μονωμένο: για παράδειγμα, επενδυμένο με πλαστικό πουκάμισο. Το δεύτερο απαραίτητο στοιχείο είναι ένα μακρύ σύρμα μέσω του οποίου ρέει το ρεύμα. Η τάση εδώ πρέπει να είναι υψηλότερη. Τοποθετούμε το στεφάνι σε ένα δωμάτιο και το καλώδιο σε άλλο. Προφανώς, το αμπερόμετρο στον μεταλλικό δακτύλιο θα δείξει μηδέν - από πού προέρχεται το ρεύμα ;! Τώρα τοποθετούμε το καλώδιο απευθείας στον δακτύλιο ... Αυτή τη στιγμή, εάν η τιμή τάσης δεν είναι πολύ μικρή, το βέλος της συσκευής αποκλίνει από το μηδέν. Θαυμάσια! Σε τελική ανάλυση, τα ηλεκτρόνια από το σύρμα δεν μπορούν να πηδήξουν πάνω στο μέταλλο του δακτυλίου, αφού το τελευταίο πράγμα που επισημάνουμε συγκεκριμένα είναι μονωμένο με μη αγώγιμο πλαστικό. Ας περιπλέξουμε το πείραμά μας: τυλίξτε το σύρμα γύρω από τη στεφάνη. Τώρα το βέλος του αμπερόμετρου δείχνει καθαρά την παρουσία ηλεκτρικού ρεύματος στον δακτύλιο. Ο λόγος για αυτό είναι ηλεκτρομαγνητική επαγωγή. Για να εξηγήσετε τι συμβαίνει από επιστημονική άποψη, θα πρέπει να κάνετε μια σύντομη εκδρομή στην ιστορία.
Ανακάλυψη ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής το 1831αποδίδεται στον M. Faraday. Δέκα χρόνια πριν, ξεκίνησε να μετατρέπει τα μαγνητικά πεδία σε ηλεκτρική ενέργεια και, προφανώς, αντιμετώπισε υπέροχα αυτό. Ήδη εκείνη την εποχή, οι φυσικοί γνώριζαν ότι υπήρχαν δύο τύποι πεδίων - μαγνητικά και ηλεκτρικά. Εάν οι φορείς φόρτισης κινούνται, τότε καταγράφεται ένα πεδίο μαγνητικής φύσης και εάν είναι ακίνητοι, τότε ένα ηλεκτροστατικό πεδίο. Πολλοί τότε υπέθεσαν ότι τα πεδία θα έπρεπε να διασυνδέονται κάπως, αλλά ο Faraday ήταν αυτός που έκανε την πρακτική εμπειρία να το επιβεβαιώσει και να το δικαιολογήσει. Μετακίνησε το μικρότερο πηνίο μέσα στο μεγαλύτερο. Τα συμπεράσματα ενός από αυτά συνδέθηκαν με τη συσκευή μέτρησης και το συνεχές ρεύμα ρέει μέσω των στροφών του άλλου. Η εμφάνιση κίνησης σωματιδίων στο κύκλωμα ονομάζεται επαγόμενο (επαγόμενο) ρεύμα. Εάν τα σωματίδια με φορτίο κινούνται κατευθυντικά, τότε εμφανίζεται ένα μαγνητικό πεδίο γύρω από αυτά. Για να συμβεί επαγωγή, οι γραμμές έντασης αυτού του πεδίου πρέπει να διασχίσουν το αγώγιμο κύκλωμα. Τόσο το ίδιο το περίγραμμα όσο και το πεδίο μπορούν να αλλάξουν - το αποτέλεσμα είναι το ίδιο. Η αντικατάσταση ενός συνεχούς ρεύματος (πείραμα Faraday) με εναλλασσόμενο ρεύμα αποφεύγει τυχόν μηχανικές μετατοπίσεις, καθώς το ίδιο το παραγόμενο πεδίο αλλάζει στο χρόνο. Η χρήση ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής κατέστησε δυνατή τη δημιουργία μετασχηματιστών ηλεκτρικής ενέργειας. Ίσως, η ηλεκτρολογική μηχανική να μην φτάσει ποτέ στα σύγχρονα ύψη, εάν δεν υπήρχαν τέτοιες συσκευές.
Ποιος είναι ο κίνδυνος για τον άνθρωπο;Ορισμένες γραμμές τροφοδοσίας μεταδίδουν χιλιάδες βολτ. Εξαιτίας αυτού, το πεδίο που υπάρχει γύρω από τα καλώδια μπορεί να απλωθεί σε αρκετά μέτρα. Σε ένα άτομο που παγιδεύεται σε ένα τέτοιο εναλλασσόμενο πεδίο, τα μόρια του νερού προσανατολίζονται κατά μήκος της έντασης. Η παρατεταμένη έκθεση σε τέτοιες καταστάσεις επηρεάζει δυσμενώς πολλά συστήματα του σώματος.
