Inductie (elektriciteit)

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie

(Doorverwezen vanaf Elektromagnetische inductie)
Ga naar: navigatie, zoeken

Inductie is het natuurkundig verschijnsel waarbij over een geleider een elektrische spanning wordt opgewekt wanneer de geleider zich bevindt in een veranderend magnetisch veld of wanneer een geleider beweegt in een magnetisch veld. Inductie is het belangrijkste principe waarop transformatoren en generatoren gebaseerd zijn.

Het woord inductie werd vroeger ook gebruikt voor de magnetische fluxdichtheid.

[bewerk] Ontdekking

In het algemeen wordt de ontdekking van inductie toegeschreven aan Michael Faraday in het jaar 1831 waarbij hij probeerde de werking van een elektromagneet („stroom wekt een magneetveld op“) om te keren („magneetveld wekt stroom op“). Mogelijk is het werk van Michael Faraday gebaseerd op werk van Francesco Zantedeschi in 1829. Ongeveer tussen 1830 [1] en 1832 [2]. Joseph Henry deed een soortgelijke ontdekking maar publiceerde hierover pas veel later.

[bewerk] Formules

De inductiespanning U (in volt) is evenredig met de variatie in de sterkte van het magnetisch veld, de magnetische flux, Φ (in weber) gedurende een bepaalde tijd t (in seconde).

U = -\frac{\mathrm{d}\mathit{\Phi}}{\mathrm{d}t}

Deze formule heet ook Wet van Lenz. Een speciaal geval is de volgende formule, die gebruikt wordt om met een magnetische stromingsmeter de stroomsnelheid van een elektrisch geleidende vloeistof of suspensie te meten.

De inductiespanning U op een bepaald moment is evenredig met de grootte van de magnetische fluxdichtheid B (in tesla), evenredig met de lengte van de geleider in het magnetische veld l (in meter) en evenredig met de snelheid v van de geleider ten opzichte van het magnetische veld.

U = - B l v\!

[bewerk] Zelfinductie

Er treedt ook inductie op bij een geleidende component waarbij een verandering van stroom optreedt. Dat komt omdat om het component heen zich een veranderend magnetisch veld bevindt dat veroorzaakt wordt door die veranderende stroom zelf. Deze inductie uit zich als een spanning die de oorzaak van de verandering van de stroom tegenwerkt: men spreekt dan van een zelfinductie. In de elektrotechniek wordt een spoel gebruikt als een zelfinductie nodig is; een spoel bestaat uit meerdere windingen waardoor dezelfde stroom loopt en welke dezelfde magnetische flux omvatten. De zelfinductie van een spoel is evenredig met het kwadraat van het aantal windingen.

U = -L \frac{\mathrm{d}I}{\mathrm{d}t}

waarbij L de zelfinductie is (in henry), I de stroom en \tfrac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}t} staat voor de afgeleide naar de tijd.

 
Persoonlijke instellingen