Τι συμβαίνει όταν περιστρέφεται ένα πηνίο ανάμεσα σε δύο μαγνήτες;

Όταν ένα πηνίο σύρματος περιστρέφεται μεταξύ δύο μαγνήτη, βιώνει μια αλλαγή στη μαγνητική ροή, η οποία προκαλεί ένα ρεύμα στο πηνίο. Αυτό το ρεύμα είναι γνωστό ως ηλεκτρομαγνητική δύναμη (EMF) και το μέγεθος του εξαρτάται από τη δύναμη του μαγνητικού πεδίου, τον αριθμό των στροφών στο πηνίο και την ταχύτητα περιστροφής.

Καθώς το πηνίο περιστρέφεται, το μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο προκαλεί ένα ρεύμα στο σύρμα. Η κατεύθυνση του ρεύματος δίνεται από τον νόμο του Lenz, ο οποίος δηλώνει ότι η κατεύθυνση του επαγόμενου ρεύματος είναι τέτοια που αντιτίθεται στην αλλαγή στη μαγνητική ροή. Σε αυτή την περίπτωση, το επαγόμενο ρεύμα δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο που αντιτίθεται στο εξωτερικό μαγνητικό πεδίο, το οποίο επιβραδύνει την περιστροφή του πηνίου.

Η ποσότητα του ρεύματος που προκαλείται στο πηνίο είναι ανάλογη προς τον ρυθμό μεταβολής της μαγνητικής ροής. Όσο ταχύτερα περιστρέφεται το πηνίο, τόσο περισσότερο ρεύμα προκαλείται. Η αντοχή του μαγνητικού πεδίου επηρεάζει επίσης την ποσότητα του επαγόμενου ρεύματος, με ένα ισχυρότερο μαγνητικό πεδίο να προκαλεί περισσότερο ρεύμα. Ο αριθμός των στροφών στο πηνίο έχει επίσης αντίκτυπο, με περισσότερες στροφές να οδηγούν σε περισσότερο ρεύμα.

Το EMF που προκαλείται στο πηνίο δίνεται από την εξίσωση:

`` `

EMF =-N Dφ/DT

`` `

Οπου:

* Το EMF είναι η ηλεκτρομαγνητική δύναμη σε βολτ

* N είναι ο αριθμός των στροφών στο πηνίο

* Φ είναι η μαγνητική ροή στο Webers

* t είναι ο χρόνος σε δευτερόλεπτα

Το EMF που προκαλείται στο πηνίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία μιας ποικιλίας συσκευών, όπως γεννήτριες και κινητήρες. Σε μια γεννήτρια, η μηχανική ενέργεια του περιστρεφόμενου πηνίου μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια. Σε έναν κινητήρα, η ηλεκτρική ενέργεια από το πηνίο μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια, προκαλώντας περιστροφή του πηνίου.