Uživatel:Jakuba Škrdla/Úvahy/Energie pole 3

Význačné hustoty

V elektromagnetismu jsou tři:Hustota energie pole,hustota náboje na desce kondenzátoru a hustota elektrických siločar kolmých na plochu.

Už když jsme hovořili o samoindukci,bylo jasné,že každé magnetické pole má v sobě rovněž energii.

Indukce a samoindukce

EMS , elektromotorická síla transformátoru,je součin intenzity elektromotorického pole sekundáru a jeho délky.

Je-li dán tvar primárního vinutí transformátoru a proud v něm,tedy jeho magnetické pole a také rychlost s jakou se mění, je EMS přímo úměrná počtu závitů sekundáru.Je-li počet závitů sekundáru větší než počet závitů primáru,tak je EMS velká,ale ze sekundáru můžeme odebírat pouze malá proud.Jinak by bylo velké magnetické pole sukundáru a ovlivňovalo by primární vinutí.Zato ale velká EMS protlačí proud i přes velký odpor.

Je-li počet závitů sekundáru menší než počet závitú primáru,můžeme ze sekundáru odebírat velký proud,protože jeho ovlivňování primáru je malé.Je ale také malá EMS a neprotlačí proud přes velký odpor.

Elektromagnetická indukce je ale důležitá i u procesů probíhajících v jedné cívce.Uvažujme obvod s cívkou,vypínačem a baterií.Zapneme-li vypínač,cívku bude procházet proud a vytvoří magnetické pole,jehož siločáry procházejí závity cívky.

Přerušíme-li obvod vypínačem,proud ustane a magnetické pole začne mizet.Dojde přitom ve velmi krátkém čase k velké změně magnetického toku.Jak to vyžaduje zákon elektromagnetické indukce,vznikne v drátě cívky velmi silné elektrické pole a tedy i velká elektromotorická síla,která obvykle stačí přenést náboj přes vzduchovou mezeru vypínače,což se projeví viditelnou jiskrou.Indukce elektromotorické síly v cívce se nazývá samoindukce.

Je poučné podívat se na samoindukci ještě z jiného hlediska.V elektrickém a magnetickém poli je nahromaděna určitá energie.Proto v cívce,která vytvořila intenzivní magnetické pole je rovněž velké množství magnetické energie,pokud jí prochází proud.Tato nahromaděná energie nemůže být podle zákona o zachování energie zničena,může být pouze přeměněna v jinou formu energie.Proto když přerušíme odvod,v některé jiné části soustavy musí být vykonána práce.Viditelná jiskra velmi jasně ukazuje,kde k tomu dochází.Její světlo svědčí mo tom,že se vzduch ve vzduchové mezeře vypínače velmi silně zahřál,takže tento proces je možné charakterizovat jako přeměnu magnetické energie v teplo.

Magnetická energie se tedy snaží zabránit tomu,aby proud zmizel,podobně jako kinetická energie velkého setrvačníku se snaží udržet jej v rotačním pohybu.Proto jeho reakce na náhlé zastavení bývá rovněž velmi prudká.

Pokračování příště.