Elektromanyetik İndüksiyon, 1831’de Michael Faraday tarafından keşfedilmiş ve James Clerk Maxwell tarafından matematiksel olarak Faraday’ın indüksiyon yasası olarak tanımlanan, değişen manyetik alan nedeniyle voltaj üretimi, yani elektromotor kuvvet nedeniyle üretilen bir akımdır. Bu, ya bir iletken hareketli bir manyetik alana yerleştirildiğinde ya da bir iletken, sabit bir manyetik alanda sürekli hareket ettiğinde meydana gelir.
Elektromanyetik indüksiyon, modern elektrik üretimi ve dağıtımının temelini oluşturur ve birçok endüstriyel ve bilimsel uygulama alanındaki rolü önemlidir. Deney sayesinde bu voltaj üretimini etkileyen bazı faktörlerin olduğu keşfedilmiştir. Bu keşfin önemi, sadece pilleri değil, manyetik alanları da kullanarak bir devrede elektrik enerjisi üretmenin bir yoludur. Voltaj üretimini etkileyen faktörler ise şunlardır:
- Bobin Sayısı
- Manyetik Alanın Değiştirilmesi
İndüklenen voltaj, telin sarım/bobin sayısıyla doğru orantılıdır. Dönüş sayısı arttıkça üretilen voltaj da artar. Manyetik alanın değiştirilmesi indüklenen voltajı etkiler. Bu, manyetik alanı iletkenin etrafında hareket ettirerek veya iletkeni manyetik alan içinde hareket ettirerek yapılabilir. AC jeneratörleri elektromanyetik indüksiyon prensibi ile çalışır. Elektrik transformatörlerinin çalışması elektromanyetik indüksiyona dayanmaktadır. Manyetik akış ölçer elektromanyetik indüksiyona dayanmaktadır.
Elektromanyetik İndüksiyonun Ana Prensipleri
Motorlar, jeneratörler ve transformatörler gibi günlük makineler elektromanyetik indüksiyon prensibiyle çalışmaktadır. Örneğin, yapılan alışveriş bedelinin kartla ödenmesindeki kartın pos makinesindeki kaydırma işlemi ile karttan paranın kesilmesi, elektromanyetik indüksiyondur. Elektromanyetik indüksiyon ana prensipleri arasında manyetik alanın değişimi prensibi gelmektedir. Bu prensip, bir manyetik alanın şiddeti ve/veya yönünün bir iletkenin içinden veya yakınından değişmesidir.
Bu değişiklik, iletken içinde bir elektrik akımının oluşmasına neden olmaktadır. Bir diğer prensip, Faraday Kanunu’dur. Faraday’ın elektromanyetik indüksiyon yasalarına göre, manyetik alanın bir halka veya iletken döngüsü içinde değiştiği bir durumda, bu döngü içinde bir elektrik akımı oluşturulur. Bu akım, manyetik alan değişiminin hızına ve büyüklüğüne bağlı olarak belirlenir. Diğer prensip, Lenz Kanunu denen prensiptir.
Lenz Kanunu, elektromanyetik indüksiyonun bir başka önemli ilkesidir. Bu kanuna göre, manyetik alanın değişimi, iletken içinde oluşturulan elektrik akımının yönünü belirler. Lenz kanunu, oluşturulan akımın manyetik alanın değişikliğine karşı direnç gösterdiğini ve manyetik alan değişiminin nedenini engellemeye çalıştığını ifade eder. Elektromanyetik indüksiyon, birçok pratik uygulama alanında kullanılır. Bunlar arasında aşağıdakiler bulunur:
- Manyetik alanın hareket eden bir bobin veya tel içinde indüklemesi nedeniyle elektrik enerjisi üretmek için elektromanyetik indüksiyon prensibini kullanan, hidroelektrik, rüzgar, termal, nükleer ve diğer enerji kaynaklarından gelen mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmek için kullanılan elektrik jeneratörleri
- Manyetik alanın birincil ve ikincil sargılardan birine uygulandığı ve elektrik enerjisinin bir voltaj seviyesinden diğerine dönüştürüldüğü cihazlar olan transformatörler
- Manyetik alanı bir dönen bobin içinde değiştirerek elektrik enerjisi üreten dinamolar
- Üretim ve iletim aşamalarında elektromanyetik indüksiyonu kullanarak elektrik enerjisi dağıtan elektrik şebekeleri
