19 апр. 2015 г.

Электромагнитная и электростатическая индукция

В статье использованы материалы сайта Школа для электрика

Открытое в 1831 году Майклом Фарадеем, явление электромагнитной индукции положило начало прогрессивным исследованиям в этой области. Ученые всего мира начали активно конструировать индукционные катушки для получения электрических импульсов высокого напряжения, изобретать различные варианты электродвигателей, а также разнообразные конструкции трансформаторов.

Примерами могут служить работы Генриха Румкорфа, который в 1851 году запатентовал свою высоковольтную катушку, и, конечно, Николы Тесла, который, начиная с 1887 года, разработал целый ряд двигателей переменного тока, основанных на взаимодействии электромагнитных полей.

Несмотря на технический рывок, связанный с открытием и изучением явления электромагнитной индукции, потенциал электричества как такового не был полностью раскрыт инженерами того времени. Электромагнитная индукция заключается в возникновении тока в проводнике, при изменении магнитного поля вокруг проводника.

Например, быстро проведя магнитом поперек куска провода, мы вызовем в этом куске провода индукционный ток, который будет тем сильнее, чем сильнее магнит, и чем быстрее мы его двигаем.

На этом принципе основана работа современных электрических генераторов переменного тока, даже тех, которые установлены на атомных электростанциях. Что же еще можно к этому добавить, ведь, казалось бы, результат достигнут, электричество производится, и нечего менять? Но это только одна сторона электричества как физического явления.

Каждый, кто изучал в школе физику, наверняка помнит, как преподаватель, натерев эбонитовую палочку шерстью, и поднеся ее к электроскопу (прибор для измерения электрического заряда), вызывал движение стрелки электроскопа. 

Подобным образом расческа, потертая о волосы, притягивает мелкие листочки бумаги - это проявление того же самого явления. В этих примерах имеет место проявление электростатической индукции.


Электростатическая индукция, в отличие от электромагнитной индукции, не требует участия магнитного поля для создания тока. Достаточно, например, поднести наэлектризованную расческу к проводнику, и в нем возникнет импульс электрического тока, обусловленный перераспределением заряда в проводнике, под действием электрического поля наэлектризованной расчески.

Как видим, электростатическая индукция не просто наводит электростатическое поле в проводнике под действием внешнего поля, а вызывает в нем кратковременный ток. Это заслуживает пристального внимания исследователей.

Современная полупроводниковая база шагнула далеко вперед, и позволяет теперь генерировать электрические импульсы высокого напряжения наносекундной длительности с частотой до нескольких мегагерц, а это как раз то, что нужно для генерации переменного тока посредством наведения заряда электростатической индукцией.

Генерация электрического тока может быть более эффективной с применением электростатической индукции вместо, принятой всюду в электротехнике, электромагнитной индукции, это откроет широчайшие возможности для работы инженерной мысли и новейших технических решений.

Очень наглядно и подробно про электростатическую индукцию рассказано в одном старом советском диафильме. Посмотреть его можно здесь: Статическое электричество в картинках 

Оставляйте свои комментарии! Мне очень интересно Ваше мнение об этой статье!

Комментариев нет:

Присоединяйтесь к нам на Facebook!

Последние заметки