Prądnica

Podstawowym wykorzystaniem indukcji elektromagnetycznej jest działanie prądnicy - wszystkie elektrownie ruch obrotowy zamieniają na prąd właśnie dzięki wykorzystaniu tego zjawiska.

W dalszej części artykułu wyprowadzony (uproszczony) jest wzór na SEM dla prądnicy.





Wieża słoneczna



Prąd wytwarzany przy pomocy prądnicy jest prądem przemiennym (popularnie nazywany zmiennym). Wynika to z natury obrotu ramki wewnątrz elektromagnesu. Na początek prześledź jak zmienia się strumień wektora indukcji magnetycznej w kilku prostych przypadkach:



Poniższy filmik pokazuje jak zmienia się natężenie prądu przy obrocie ramki wewnątrz magnesu.



Jedyną wadą powyższej animacji jest to, że nie pokazano na niej osoby obracającej korby (w tle).


Prąd wytwarzany przez prądnicę jest prądem sinusoidalnym przemiennym i taki właśnie wytwarzają elektrownie. Taki prąd o częstotliwości 50 Hz i skutecznej mocy 230 V mamy w domowych sieciach w Polsce.



Wzór na "siłę" elektromotoryczną dla prądnicy

SEM powstała w skutek obrotu magnesu lub przewodnika (układu, ramki) nazywamy siłą elektromotoryczną rotacji.

Z prawa Faradaya wiemy, że:

`E = - (d phi) / (d t)`

korzystamy z tego, że `d/(dx) (cos ax) = -a sin (a x)`

`E = - (d) / (d t) (BS cos omega t) = BS omega sin (omega t)`

Jako stałą przyjmujemy: `E_0 = BS omega`

`E = E_0 sin (omega t)`