Les applications dans lesquelles une induction électromagnétique est utilisé

Induction électromagnétique

Photo: Yuri Shirokov

L'induction électromagnétique terme se réfère à la génération d'un courant électrique en faisant passer un fil métallique à travers un champ magnétique. La découverte de l'induction électromagnétique en 1831 a été précédée d'une décennie plus tôt par une découverte liée par le physicien danois Hans Christian Oersted (1777 # x2013; 1851). Oersted a montré qu'un courant électrique produit un champ magnétique. Autrement dit, si vous placez un compas magnétique simple, près de l'un des fils électriques dans votre maison qui transportent un courant, vous pouvez détecter un champ magnétique autour des fils. Si un courant électrique peut produire un champ magnétique, les physiciens raisonnaient, peut-être l'effet inverse pourraient être observés aussi bien. Donc, ils partirent pour générer un courant électrique à partir d'un champ magnétique.

Cet effet a été observé la première fois en 1831 par le physicien anglais Michael Faraday (1791 # x2013; 1867) et peu de temps après par le physicien américain Joseph Henry (1797 # x2013; 1878). Le principe sur lequel repose la découverte de Faraday-Henry est représenté dans la figure à la page 762. Un long morceau de fil métallique est enroulé autour d'une barre de métal. Les deux extrémités du fil sont reliées à un galvanomètre, un instrument utilisé pour mesurer le courant électrique. La barre est ensuite placé entre les pôles d'un aimant.

Mots à connaitre

Courant électrique: Un flux d'électrons.

Générateur électrique: Un dispositif de conversion de l'énergie mécanique (cinétique) en énergie électrique.

Galvanomètre: Un instrument utilisé pour mesurer l'écoulement du courant électrique.

Différence de potentiel: Aussi appelée tension; la quantité d'énergie électrique stockée dans une masse de charges électriques par rapport à l'énergie stockée dans une autre masse de charges.

Transformateur: Un dispositif qui transfère l'énergie électrique d'un circuit à un autre circuit présentant des caractéristiques différentes.

Tant que la barre reste au repos, rien ne se passe. Aucun courant est généré. Mais le déplacement de la barre dans un sens ou un autre produit un courant qui peut être lu sur le galvanomètre. Lorsque la barre est déplacée vers le bas, le courant circule dans une direction à travers le fil métallique. Lorsque la barre est déplacée vers le haut, le courant circule dans la direction opposée à travers le fil. La quantité de courant qui circule est proportionnelle à la vitesse avec laquelle le fil se déplace à travers le champ magnétique. Lorsque le fil se déplace plus vite, un courant plus important est produit. Quand il se déplace plus lentement, un courant plus faible est produite.

En fait, il est nécessaire de déplacer le fil dans le but de produire du courant électrique. On pourrait tout aussi bien tenir le fil encore et déplacer les pôles magnétiques. Tout ce qui est nécessaire est la création d'un certain mouvement relatif du fil et le champ magnétique. Quand cela se produit, un courant électrique est généré.

Applications

De nombreux appareils électriques fonctionnent sur le principe de l'induction électromagnétique. Peut-être le plus important d'entre eux est un générateur électrique. Un générateur électrique est un dispositif de conversion d'énergie cinétique (l'énergie d'un objet en raison de son mouvement) en énergie électrique. Dans un générateur, une bobine de fil est placé entre les pôles d'un aimant et amené à tourner à une vitesse élevée. Une façon de faire tourner la bobine est de l'attacher à une turbine alimentée par l'eau, comme dans un barrage. La vapeur provenant d'une chaudière peut également être utilisé pour faire tourner la bobine.

Que la bobine tourne entre les pôles de l'aimant, un courant électrique est généré. Ce courant peut alors être envoyé le long des lignes de transmission aux maisons, immeubles de bureaux, les usines, et les autres consommateurs d'énergie électrique.

Les transformateurs fonctionnent également selon le principe de l'induction électromagnétique. Les transformateurs sont des dispositifs qui convertissent le courant électrique à partir d'une différence de potentiel (tension) à une autre différence de potentiel. Par exemple,

Une figure de l'induction électromagnétique. (Reproduit avec l'autorisation de

Le Groupe Gale

le courant qui provient d'une centrale électrique est généralement courant de haute tension, beaucoup plus élevé que ce qui est nécessaire ou que peut être utilisé dans les appareils ménagers. Un transformateur abaisseur utilise l'induction électromagnétique pour convertir le courant de haute tension dans les lignes électriques à courant de faible tension nécessaire pour les appareils ménagers.