Што такое індукцыйны ток

Кажучы пра тое, што ж такое індукцыйны ток, нельга не ўспомніць эксперымент вялікага фізіка свайго часу - Майкла Фарадея. Бо збольшага менавіта дзякуючы яго працам мы ўсе зараз можам карыстацца такім дабром цывілізацыі, як электраэнергія. Тады, у 19-м стагоддзі, адзінай крыніцай электрычнай энергіі з'яўляліся хімічныя элементы (батарэі). Пасля досведаў Фарадея свеце сталі даступныя генератары, што змяніла ўсю далейшую гісторыю.

Да 1831 года фізікам было вядома пра існаванне электрычнага і магнітнага палёў. Лічылася, што ўзаемадзеянне двух і больш нерухомых зарадаў (электронаў або іёнаў) стварае пэўны выгляд напружанасці - электрычнае поле. А вось рухомыя зарады ўзаемазвязаны з магнітнымі палямі. Відавочна, што ў той час існавалі усе перадумовы для адкрыццяў, і яны не прымусілі сябе доўга чакаць.

Электрамагнітная індукцыя і індукцыйны ток быў адкрыты ў 1831 годзе практычна адначасова двума навукоўцамі-практыкамі - Фарадеем і Генры. Дзіўна, але падобнае сустракаецца ва ўсіх абласцях электратэхнікі (напрыклад, пра «бацьку» радыёсувязі спрэчкі ідуць дагэтуль). Улічваючы, што Фарадей першым апублікаваў вынікі эксперыментаў і сваё тлумачэнне іх, прынята лічыць, што менавіта ён з'яўляецца першаадкрывальнікам з'явы пад назвай «індукцыйны ток».

Адзін з досведаў дазволіў выказаць здагадку існаванне нейкай сілы (хваля электрычнасці, па вызначэнні вучонага), якая стварала ў правадыру электрычны ток. З двух процілеглых канцоў металічнага стрыжня намотваць некалькі віткоў провада. Высновы з аднаго боку падлучаліся да гальванометр, а да провада іншага боку падводзілася напружанне ад батарэі. У момант уключэння батарэі гальванометр фіксаваў кароткачасовае з'яўленне электрычнага току. Тое ж самае адбывалася пры адключэнні крыніцы. Было зроблена здагадка аб з'яўленні нейкай сілы, поля, які стварае ток.

Наступны вопыт больш вядомы: да высноў невялікі шпулькі ад батарэі падводзілася напружанне, і па яе вітках працякаў ток. Яна уносілася ў цэнтральны прамежак большай шпулькі, да канцоў якой быў падлучаны гальванометр. Пры выманні і ўвядзенні меншай шпулькі прыбор рэгістраваў з'яўленне накіраванага руху зараджаных часціц. З'ява было названа электрамагнітнай індукцыяй, а рух часціц атрымала назву «індукцыйны ток».

Як аказалася, прычынай яго з'яўлення з'яўляецца магнітнае (электрамагнітнае поле), лініі напружанасці якога перасякаюць правадыр. Сіла індукцыйнага току залежыць ад частаты гэтага перасячэння. Прычым не гэтак прынцыпова, перасякае Ці правадыр лініі напружанасці, круціцца ці само поле або магнітнае поле з'яўляецца зменлівых (так, у першым вопыце змянялася яго інтэнсіўнасць).

Напрамак індукцыйнага току ў правадыру таксама невыпадкова. Як вядома, вакол любога правадыра, праз які праходзіць электрычны ток, прысутнічае магнітнае поле са сваімі ўласнымі лініямі напружанасці. Іх арыентацыя залежыць ад кірунку руху току.

Вось правадыр уносіцца ў магнітнае поле, у ім пры наяўнасці замкнёным ланцугу індукуецца рух зараджаных часціц. Зыходзячы з уласцівасцяў току, вакол правадыра з'яўляецца сваё магнітнае поле. Прычым яго лініі напружанасці накіраваны такім чынам, каб кампенсаваць магчымае змяненне асноўнага поля, які выклікаў першапачатковую генерацыю індукцыйнага току.

Фактычна, другаснае поле не «дазваляе» першаснаму мяняцца. Калі ўзгадаць атамарнага структуру матэрыяльных прадметаў, уключаючы метал правадыра, то становіцца зразумелым фізіка гэтай з'явы: ядра іёнаў прыцягваюць страчаныя электроны, імкнучыся аднавіць сваё першапачатковае стан спакою. Пры павышэнні інтэнсіўнасці «выбівання» электронаў сіла прыцягнення імкнецца «пагасіць» знешняе ўздзеянне. Адпаведна, пры зніжэнні асноўнага поля другаснае, абумоўленае рух часціц ў правадыру падтрымлівае яго.