Sähkömagneettinen induktio vs. magneettinen induktio
Sähkömagneettinen induktio ja magneettinen induktio ovat kaksi erittäin tärkeää käsitteitä sähkömagneettisen kentän teoriassa. Näiden kahden käsitteen sovelluksia on lukuisia. Nämä teoriat ovat niin tärkeitä, vaikka sähköä ei olisi saatavissa ilman niitä. Tässä artikkelissa käsitellään sähkömagneettisen induktion ja magneettisen induktion välistä eroa.
Mikä on magneettinen induktio?
Magneettinen induktio on materiaalien magnetoitumisprosessi ulkoisessa magneettikentässä. Materiaalit voidaan luokitella useisiin luokkiin niiden magneettisten ominaisuuksien mukaan. Paramagneettiset materiaalit, Diamagneettiset materiaalit ja Ferromagneettiset materiaalit ovat muutamia. On myös joitain vähemmän yleisiä tyyppejä, kuten anti-ferromagneettiset materiaalit ja ferrimagneettiset materiaalit. Diamagnetismi näkyy atomeissa, joissa on vain parillisia elektroneja. Näiden atomien kokonaiskierros on nolla. Magneettiset ominaisuudet syntyvät vain elektronien kiertoradalla. Kun diamagneettinen materiaali sijoitetaan ulkoiseen magneettikenttään, se tuottaa hyvin heikon magneettikentän, joka on vastakkainen ulkoisen kentän kanssa. Paramagneettisissa materiaaleissa on atomeja, joissa on parittomia elektroneja. Näiden parittamattomien elektronien elektroninen spin toimii pienenä magneetinajoka on hyvin vahvempi kuin elektronin kiertoradan liikkeen luomat magneetit. Kun ne asetetaan ulkoiseen magneettikenttään, nämä pienet magneetit kohdistuvat kentän kanssa tuottamaan magneettikenttää, joka on yhdensuuntainen ulkoisen kentän kanssa. Ferromagneettiset materiaalit ovat myös paramagneettisia materiaaleja, joissa magneettisten dipolien vyöhykkeet ovat yhteen suuntaan jo ennen ulkoisen magneettikentän kohdistamista. Kun ulkoinen kenttä kohdistetaan, nämä magneettiset vyöhykkeet kohdistuvat samansuuntaisesti kentän kanssa, jotta ne tekisivät kentän vahvemmaksi. Ferromagnetismi jätetään materiaaliin myös ulkoisen kentän poistamisen jälkeen, mutta paramagnetismi ja diamagnetismi häviävät heti, kun ulkoinen kenttä poistetaannämä pienet magneetit kohdistuvat kentän kanssa tuottamaan magneettikenttää, joka on yhdensuuntainen ulkoisen kentän kanssa. Ferromagneettiset materiaalit ovat myös paramagneettisia materiaaleja, joissa magneettisten dipolien vyöhykkeet ovat yhteen suuntaan jo ennen ulkoisen magneettikentän kohdistamista. Kun ulkoinen kenttä kohdistetaan, nämä magneettiset vyöhykkeet kohdistuvat samansuuntaisesti kentän kanssa, jotta ne tekisivät kentän vahvemmaksi. Ferromagnetismi jätetään materiaaliin myös ulkoisen kentän poistamisen jälkeen, mutta paramagnetismi ja diamagnetismi häviävät heti, kun ulkoinen kenttä poistetaannämä pienet magneetit kohdistuvat kentän kanssa tuottamaan magneettikenttää, joka on yhdensuuntainen ulkoisen kentän kanssa. Ferromagneettiset materiaalit ovat myös paramagneettisia materiaaleja, joissa magneettisten dipolien vyöhykkeet ovat yhteen suuntaan jo ennen ulkoisen magneettikentän kohdistamista. Kun ulkoinen kenttä kohdistetaan, nämä magneettiset vyöhykkeet kohdistuvat samansuuntaisesti kentän kanssa, jotta ne tekisivät kentän vahvemmaksi. Ferromagnetismi jätetään materiaaliin myös ulkoisen kentän poistamisen jälkeen, mutta paramagnetismi ja diamagnetismi häviävät heti, kun ulkoinen kenttä poistetaannämä magneettiset vyöhykkeet kohdistuvat kentän suuntaisesti niin, että ne tekisivät kentän vahvemmaksi. Ferromagnetismi jätetään materiaaliin myös ulkoisen kentän poistamisen jälkeen, mutta paramagnetismi ja diamagnetismi häviävät heti, kun ulkoinen kenttä poistetaannämä magneettiset vyöhykkeet kohdistuvat kentän suuntaisesti niin, että ne tekisivät kentän vahvemmaksi. Ferromagnetismi jätetään materiaaliin myös ulkoisen kentän poistamisen jälkeen, mutta paramagnetismi ja diamagnetismi häviävät heti, kun ulkoinen kenttä poistetaan
Mikä on sähkömagneettinen induktio?
Sähkömagneettinen induktio on magneettikentän läpi liikkuvan johtimen läpi kulkevan virran vaikutus. Faradayn laki on tärkein laki tämän vaikutuksen suhteen. Hän totesi, että suljetun polun ympärillä tuotettu sähkömoottori on verrannollinen magneettivuon muutosnopeuteen minkä tahansa tämän polun rajoittaman pinnan läpi. Jos suljettu reitti on silmukka tasossa, magneettivuon muutosnopeus silmukan alueella on verrannollinen silmukassa syntyvään sähkömoottorivoimaan. Tämä silmukka ei kuitenkaan ole nyt konservatiivinen kenttä; siksi yleisiä sähkölaeja, kuten Kirchhoffin lakia, ei voida soveltaa tässä järjestelmässä. On huomattava, että tasainen magneettikenttä pinnan yli ei aiheuta sähkömoottoria. Magneettikentän on vaihdeltava sähkömoottorin voiman luomiseksi. Tämä teoria on sähköntuotannon pääkäsite. Lähes kaikki sähkö, paitsi aurinkokennoista, tuotetaan tällä mekanismilla.
Mitä eroa on sähkömagneettisella ja magneettisella induktiolla?
• Magneettinen induktio voi tuottaa kestomagneettia tai ei. Sähkömagneettinen induktio tuottaa virran siten, että syntyvä virta vastustaa magneettikentän muutosta.
• Magneettinen induktio käyttää vain magneetteja ja magneettista materiaalia, mutta sähkömagneettinen induktio käyttää magneetteja ja piirejä.
