Elektřina, vládkyně světa/Faradeyova indukce

Elektřina, vládkyně světa
Úvod	Faradeyova indukce	Magnetický induktor

Údaje o textu
Titulek:	Faradeyova indukce
Autor:	Josef Žuvníček
Zdroj:	Elektřina, vládkyně světa, str. 2-5 Národní knihovna České republiky
Vydáno:	1928
Licence:	PD old 70

Před sto lety žil v Anglii věhlasný učenec Mich. Faradey (narodil se r. 1791). Jako hoch učil se knihařství. Zamiloval si však knihy, zvláště poučné. Četl, chodil na přednášky, opakoval doma pokusy, o nichž četl, aby se přesvědčil, a zkoušel i pokusy nové. Z knihařského učně vyrůstá v krátké době mladistvý učenec-samouk.

Faradeyovi bylo 40 let, když napsal tuhle větu: „Pohybuje-li se vodič nějaký v magnetickém poli a seče při tom magnetické silokřivky, vzniká ve vodiči elektrický proud“.

Přečtěme si větu po částech. Mluví o magnetickém poli. Ze školy znáte pokus s magnetickou podkovou, na kterou položíme čtvrtku papíru. Pak papír stejnoměrně posypeme drobnými železnými pilinami. Stačí několik opatrných poklepů na stůl, na němž podkova leží, aby piliny uspořádaly svá místa. Sestaví se do obloučků, které vyplňují nejen prostor mezi oběma póly magnetické podkovy, ale vybíhají od pólů všemi směry, ba i vzhůru do prostoru. Prostor pilinami vyplněný ukazuje magnetické pole podkovy, jednotlivé pilinové obloučky znázorňují magnetické silokřivky. (Obr. 1.)

Odstraníme-li papír s pilinami, magnetické silokřivky tím nezaniknou, ale zůstávají, magnetické pole trvá; našemu zraku jest ovšem utajeno. Piliny je zobrazily.

Při tom učenci mluví o směru magnetických silokřivek, které od severního pólu vycházejí a k jižnímu směřují. Na druhém obrázku je mezi rozšířené póly podkovovitého magnetu vložen prsten vyříznutý z tlustého železného plechu. Opakujeme-li předešlý pokus s pilinami železnými v této úpravě, pozorujeme, že většina silokřivek, které dříve prostor mezi oběma póly rozptýleně vyplňovaly, byla železným prstenem zachycena, soustředěna. Vložíme-li na mokré písmo pijavý papír, inkoust se do pijáku vsaje. Podobně ssaje t. j. soustřeďuje v sobě měkké železo magnetické silokřivky. Na obr. 2. je znázorněno, že silokřivky vyslané severním pólem S procházejí oběma polovinami železného prstenu a směřují jimi k pólu jižnímu J. Prostor v dutině prstenu bývá skoro bez silokřivek.

Magnetické silokřivky ukazují, kde vlastně magnet „pracuje“. Druhou důležitou částí Faradeyovy věty je „vodič“, který se v magnetickém poli pohybuje. Může to býti na př. měděný drát, sletovaný v podobě kružnice. Opatříme-li osu, ku které drátěný obruč isolovaně upevníme, klikou (obr. 3.) a rychle pak klikou otáčíme, vzniká čili indukuje se v měděné obroučce elektrický proud. Při skutečném pokusu nebývá to drátěná otočka jediná, ale veliké množství otoček, které pak tvoří cívku. Aby se otočky kovově mezi sebou nedotýkaly, vine se cívka z drátu isolovaného a stále týmž směrem.

Jdou-li v našem náčrtu (obr. 3.) magnetické silokřivky zleva napravo (od pólu S k pólu J), a otáčíme-li klikou směrem jako postupují ručičky hodin, je z obrázku patrno, že otočka cívky tím více magnetických silokřivek protíná, čím jest její obvod blíže u pólů magnetu. Kdežto v místech, kde obvod otočky je buď nejníže (a) nebo nejvýše (b), pohybuje se otočka týmž směrem jako silokřivky. Pak jich ovšem neseče a proud v těch místech zaniká; to jsou místa neúčinná, polohy nulové.

Při tom si uvědomujeme několik poznatků:

1. Proud, který v místě neúčinném na př. v poloze nejnižší a slabě počíná, v místech u pólu S vrcholí a pak vzdalováním se od pólu slábne, až v nejvyšším místě b zanikne docela

2. V druhé polovině otáčení opakuje se totéž s tím toliko rozdílem, že indukci proudu zapříčiňuje jiný pól — v našem případě pól jižní J — a že proto indukovaný proud protéká nyní otočkou směrem opačným. Elektrický proud, jenž okamžik protéká vodičem jedním směrem a v druhém okamžiku na to směrem opačným, což se ustavičně opakuje, jmenuje se elektrický proud střídavý.

3. Nahradíme li jednu obroučku drátu cívkou, pak vzniká indukce ve všech otočkách cívky současně, čímž se indukovaný proud znamenitě zesiluje.