obr. 1: Uspořádání pokusu
Elektromagnetická indukce: Jev elmag. indukce Magn. indukční tok Faradayův zákon elmag. indukce Indukovaný proud Vířivé proudy Vlastní indukce Indukčnost Zhášecí obvody Rekuperační dioda Energie el. a mag. pole
Proveďme následující pokus. Magnet zavěšený na niti se může kývat nad dřevěnou podložkou. Těsně pod magnet dáme kousek hliníkového plechu, napřed plný, pak s prořezanými otvory (obr. 1) (podívejte se na video ¤ (formát *.rm 450 kB, ev. formát *.avi ¤ 2616 kB)).
obr. 1: Uspořádání pokusu
Dáme-li těsně pod magnet kousek plného hliníkového plechu, kývání magnetu se velice rychle utlumí. Má-li plech v sobě prořezané otvory, není tlumení zdaleka tak výrazné.
Vysvětlení: Pohybem magnetu nad hliníkovým plechem - vodičem se v něm indukuje proud, jehož magnetické účinky rychle tlumí pohyb magnetu. Proud se uzavírá v podobě malých vírů - odtud název vířivé proudy (používá se také název Foucaltovy proudy - podle Leona Foucalta ¤). Je-li plech prořezán, víry se uzavírají mnohem hůře a vířivé proudy jsou tedy daleko menší.
Udělejte si
tento pokus sami. Stačí vám malý magnet, který zavěsíte těsně nad ešus obrácený dnem vzhůru. Rozkývejte magnet a pozorujte tlumení. Vyzkoušejte různě silné magnety.
Dalším pokusem na stejné téma je Waltenhofenovo kyvadlo (obr. 2) - podívejte se na video ¤ (formát *.rm 543 kB, ev. formát *.avi ¤ 3092 kB).
obr. 2: Waltenhofenovo kyvadlo
Zde se kýve plné nebo prořezané kyvadlo mezi dvěma pólovými
nástavci elektromagnetu, kterým buď prochází nebo neprochází elektrický
proud. Výsledky jsou stejné jako u prvního pokusu.
Zde
¤ se můžete podívat na jinou podobu Waltenhoffenova kyvadla.
Praktickou aplikací vířivých proudů je elektromagnetická brzda. Je tvořena vodivým kotoučem, který je umístěn mezi pólovými nástavci elektromagnetu. Prochází-li cívkami elektromagnetu proud a kroužek se otáčí, indukují se v něm vířivé proudy a brzdí jeho pohyb. Podívejte se na video ¤ (formát *.rm 326 kB, ev. formát *.avi ¤ 1941 kB).
Elektromagnetická brzda se používá v lokomotivách, tramvajích, trolejbusech ¤ (princip zde ¤) apod.
O využití elektromagnetické brzdy v automobilu se můžete dočíst zde ¤.
Podobným způsobem funguje brždění kotoučku elektroměru, který měří odebíraný proud. Dokud vedením prochází proud, kotouček se otáčí a na počitadle naskakuje spotřeba. Je ovšem žádoucí, aby se kotouček zastavil ihned, jak přestane téci proud. To se zajišťuje tím, že kotouček se otáčí mezi póly podkovovitého magnetu. Při přerušení proudu se v něm indukují vířivé proudy a tak se prakticky ihned zastaví. Na pěkný model se můžete podívat na této stránce ¤.
Jiným typem elektroměru byl první Edisonův elektroměr založený na principu elektrolýzy ¤ (viz zde ¤). Podrobně si o elektroměrech můžete přečíst zde ¤.
Další kapitola: Vlastní indukce ¤