Ηλεκτρογεννήτρια με Γρανάζια

Ηλεκτρογεννήτρια με Γρανάζια

Ηλεκτρογεννήτρια με Γρανάζια

Μοντέλο τοποθετημένο σε βάση, το οποία φέρει επίσης μια χειροκίνητη μανιβέλα που συνδέεται μέσω γραναζιών (για να δώσει αναλογία αύξησης) με ένα δυναμό. Η ηλεκτρική έξοδος γίνεται μέσω 2 διόδων LED εκπομπής φωτός .

Η συσκευή χρησιμοποιείται για την επίδειξη του φαινομένου της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής

Ηλεκτρομαγνητική επαγωγή (ή απλώς ηλεκτρική επαγωγή) (Electric Induction) ονομάζεται η εμφάνιση ηλεκτρισμού εξαιτίας μαγνητικού πεδίου. Συγκεκριμένα είναι το φαινόμενο της ανάπτυξης διαφοράς δυναμικού στα άκρα ενός αγωγού, η οποία λαμβάνει χώρα όταν μεταβάλλεται η μαγνητική ροή που διέρχεται από την επιφάνεια που ο συγκεκριμένος αγωγός ορίζει. Έτσι, η διαταραχή του μαγνητικού πεδίου προκαλεί διαταραχή του ηλεκτρικού πεδίου.

Σύμφωνα με τον ορισμό της, η μαγνητική ροή που διέρχεται από μία επιφάνεια μπορεί να μεταβληθεί με δύο τρόπους. Πρώτον, αυτό μπορεί να γίνει αν μεταβληθεί η ένταση του μαγνητικού πεδίου εντός του οποίου βρίσκεται η επιφάνεια. Δεύτερον, σε ένα μη μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο η μαγνητική ροή που διέρχεται από την επιφάνεια μπορεί να μεταβληθεί αν αλλάξει ο προσανατολισμός της επιφάνειας σε σχέση με τις δυναμικές γραμμές του μαγνητικού πεδίου.

Αντίστοιχα, εντοπίζονται δύο δυνατότητες προκειμένου να παρατηρηθεί το φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής: Είτε μεταβάλλοντας την ένταση του μαγνητικού πεδίου στα σημεία της επιφάνειας που ορίζει ο αγωγός, είτε μετακινώντας τον αγωγό εντός του μαγνητικού πεδίου. Σε κάθε περίπτωση, στα άκρα του αγωγού αναπτύσσεται διαφορά δυναμικού στην οποία έχει, λόγω της προέλευσής της, αποδοθεί η ονομασία επαγωγική τάση ή τάση από επαγωγή.

Στην περίπτωση που τα άκρα του αγωγού είναι συνδεδεμένα με αγώγιμο υλικό, οπότε δημιουργείται κλειστό ηλεκτρικό κύκλωμα, το φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής εκφράζεται με την ανάπτυξη ηλεκτρεγερτικής δύναμης (ΗΕΔ) στο κύκλωμα. Σύμφωνα με το νόμο της επαγωγής (ή νόμο του Φαραντέι), η ηλεκτρεγερτική δύναμη είναι ανάλογη του ρυθμού μεταβολής της μαγνητικής ροής:

 ,

όπου

 είναι η ηλεκτρεγερτική δύναμη, εκφρασμένη σε volt, και

Φ είναι η μαγνητική ροή, εκφρασμένη σε Weber

Στην ειδική, αλλά όχι τόσο σπάνια, περίπτωση που το φαινόμενο εξελίσσεται σε πηνίο, ο νόμος της επαγωγής έχει τη μορφή

όπου

 είναι η ηλεκτρεγερτική δύναμη, εκφρασμένη σε volt,

Φ είναι η μαγνητική ροή που διέρχεται από μία σπείρα του πηνίου, εκφρασμένη σε Weber και

N είναι ο αριθμός των σπειρών του πηνίου

Και στις δύο περιπτώσεις, το αρνητικό πρόσημο (-) στη μαθηματική έκφραση του νόμου της επαγωγής δικαιολογείται από τον κανόνα του Lenz.