Levitující hliníková deska

10. leden 2015 | 06.00 |

V roce 1820 objevil dánský fyzik Hans Christian Oersted poznatek, že v blízkosti vodiče protékaného proudem se vychýlí magnetka. Magnetické pole tedy není jen kolem trvalých magnetů či Země, ale také kolem vodičů protékaných proudem. Opačnou cestou se vydal anglický fyzik Michael Faraday – dokázal, že prostřednictvím měnícího se magnetického pole lze vytvářet elektrický proud. Objevil tak v roce 1831 elektromagnetickou indukci.

Faraday ovinul železný prsten dvěma navzájem nezávislými elektricky izolovanými drátěnými cívkami. Do primární cívky přivedl elektrický proud a v obvodu sekundární cívky pozoroval v okamžiku zapnutí elektrického obvodu primární cívky vznik elektrického proudu. Elektrický proud se v cívce indukuje pouze v okamžicích zapnutí či vypnutí proudu v primárním obvodu. V okamžiku zapnutí elektrického proudu v primárním obvodu má vzniklý indukovaný proud v sekundárním obvodu jistý směr, pak ovšem ihned klesne na nulu, aby v okamžiku vypnutí primárního obvodu měl směr opačný. Bude-li primární cívka bez proudu nebo pod trvalým proudem, pak v sekundární cívce elektrický proud nevzniká.

Tento jev se stal bezesporu tím nejdůležitějším při výrobě střídavého elektrického proudu, jeho transformaci či přeměně zpět na mechanickou energii v elektromotoru.

Elektromagnetická indukce udivuje i v případě experimentu, který můžete vidět na videu v Palais de la Decouverte v Paříži. Nad velkou cívkou, kterou prochází střídavý proud o hodnotě 800 ampérů, se vznáší 1 kg těžký hliníkový plech. Levituje díky silné magnetické síle vznikající právě díky elektromagnetické indukci.

Pokud obě cívky z Faradayova pokusu s elektromagnetickou indukcí cívky nejsou zabalené na společném prstenu, je možné pozorovat, jak se vzájemně odpuzují v důsledku interakce svých vznikajících magnetických polí. To je totéž, co se děje s hliníkovou deskou. Zde je však k neustálému "zapínání a vypínání" proudu používán střídavý proud s frekvencí až 900 Hz. Tyto velmi rychlé změny směru střídavého proudu vyvolávají neustále měnící se magnetické pole nad cívkou. To pak vyvolává střídavý proud v hliníkové desce, kde podle Lenzova zákona vzniká magnetické pole bránící se změnám, a proto se hliníková deska od cívky pod sebou odpuzuje.

Indukovaný proud však část své energie ztrácí v podobě tepla, o čemž se můžeme přesvědčit nalitím vody na hliníkový plech. Vypařující se voda nás tak přesvědčí o jeho vysoké teplotě.

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 0.00 (0x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře