Come l'induzione elettromagnetica crea corrente

Induzione elettromagnetica (conosciuto anche come Legge dell'induzione elettromagnetica di Faraday o solo induzione, ma da non confondere con il ragionamento induttivo), è un processo in cui un conduttore collocato in un campo magnetico mutevole (o un conduttore che si muove attraverso un campo magnetico stazionario) provoca la produzione di una tensione attraverso il conduttore. Questo processo di induzione elettromagnetica, a sua volta, provoca una corrente elettrica, si dice indurre il corrente.

Scoperta dell'induzione elettromagnetica

A Michael Faraday viene riconosciuto il merito della scoperta dell'induzione elettromagnetica nel 1831, sebbene alcuni altri abbiano notato comportamenti simili negli anni precedenti. Il nome formale per l'equazione fisica che definisce il comportamento di un campo elettromagnetico indotto dal flusso magnetico (cambiamento in un campo magnetico) è la legge dell'induzione elettromagnetica di Faraday.

Il processo di induzione elettromagnetica funziona anche al contrario, in modo che una carica elettrica in movimento generi un campo magnetico. In effetti, un magnete tradizionale è il risultato del singolo movimento degli elettroni all'interno dei singoli atomi del magnete, allineato in modo che il campo magnetico generato sia in una direzione uniforme. Nei materiali non magnetici, gli elettroni si muovono in modo tale che i singoli campi magnetici puntino in direzioni diverse, quindi si annullano a vicenda e il campo magnetico netto generato è trascurabile.

Equazione di Maxwell-Faraday

L'equazione più generalizzata è una delle equazioni di Maxwell, chiamata equazione di Maxwell-Faraday, che definisce la relazione tra i cambiamenti nei campi elettrici e nei campi magnetici. Prende la forma di:

∇ ×E = - ∂B / ∂t

dove la notazione ∇ × è nota come operazione di arricciatura, il E è il campo elettrico (una quantità vettoriale) e B è il campo magnetico (anche una quantità vettoriale). I simboli ∂ rappresentano i differenziali parziali, quindi la mano destra dell'equazione è il differenziale parziale negativo del campo magnetico rispetto al tempo. Tutti e due E e B stanno cambiando in termini di tempo t, e poiché si stanno spostando, anche la posizione dei campi sta cambiando.