Az elektromosság, az elektronika annyira nélkülözhetetlenné vált, életünk részévé vált, hogy nélkülük a városi élet lehetetlen, a falusi nehézkes és csak a vadonban, erdőn-mezőn élőknek lehetséges. Ezért kell ezt tanulnunk, vizsgálnunk. Órákon már említettem pár példát, miért jó, ha legalább hallottál róla. Az indukcó fejezet végén majd posztolok egy külön listát a berendezésekről és az alkalmazott el. jelenségekről, mit kell ebből mindenképpen - kötelezően tudnotok.

Megmutattam, hogy az áramnak is van mágneses hatása és a mágnesnek is van elektromos hatása. E két fajta kölcsönhatáson alapszik az elektromos berendezéseink, gépeink, eszközeink túlnyomó többsége. Ilyen példákat majd fogok mutatni. Tavaly az egyik nyolcadikos készített egy fél perces videót, amikor játszik az iránytűvel.
(https://drive.google.com/open?id=1MkldCIjWQqXOcEZglzHuuew4YGdFjskg).

Ez a legegyszerűbb példa, amikor az elektromos áram befolyásolja a mágnes viselkedését. Ezt fizikai nyelven úgy mondják, hogy az elektromos tér mágneses teret indukál (hoz létre).

Nézzétek meg figyelmesen ezt a Mozaik Kiadó tankönyvéből kimásolt beszédes ábrát. Látjátok a bal felső képen, hogy ha a tekercs kivezetéseihez árammérőt kapcsolunk, az nem jelez áramot, A mutató középen, a 0-n áll. Ha viszont  folyamatos mozgatással a tekercsbe jobbról mágnesrudat tolunk (j. felső kép), az ampermérő áramot jelez, annak ellenére, hogy a tekercsre még mindig nem kapcsoltunk áramot. A mutató jobbra kilendült. Ha a tekercsben a mágnesrúd nyugalomban van (bal alsó kép), megint nem tapasztalunk elektromos áramot. A mágnesrúd kihúzásakor (jobb alsó kép) az előzővel ellentétes irányú áram folyik a tekercsben. A mutató a másik irányba lendült ki.

Ezt most már el tudjátok képzelni fénykép nélkül is: 1/ Amikor a mágnesrudat az előzővel ellentétes pólusú végével toljuk be a tekercsbe, majd kihúzzuk abból, az ampermérő ismét áramot jelez, de az előzőekkel ellen-tétes irányút. Ez kézenfekvő az előző mozgatások során szerzett tapasztalatok miatt. 2/ Ugyanilyen folyamat játszódik le akkor is, ha a tekercset mozgatjuk a mágneshez képest. Hiszen mi szerepe lenne annak, hogy melyik kezemet mozgatom? A mozgást mindig valamihez viszonyítva tudjuk észlelni, leírni. 3/ A tekercs belsejében elektromágnessel is létrehozhatunk változó mágneses mezőt. Ezt elérhetjük akár az elektromágnes mozgatásával, akár a tekercsben nyugvó elektromágnes áramának ki- és bekapcsolásával, vagy éppen áramerősségének változtatásával. Ezekben a kísérletekben akár a mágnest, akár a tekercset mozgatjuk, a tekercs belsejében változik a mágneses mező, és eközben - ennek hatására - a tekercsben elektromos áram folyt.

KÖVETKEZMÉNY - fénykép helyett: Ha egy tekercs belsejében változik a mágneses mező, (márpedig a mozgatás miatt legalább az alakja megváltozik), akkor a tekercs kivezetéseihez kapcsolt ampermérő áramot jelez. A fizikában évszázadok során eddig tapasztaltaltak szerint elektromos áramot csak elektromos mező hozhat létre. Erről már az elektrosztatika leckében is írtam. A mágneses mező változásakor tehát elektromos mező keletkezik. Ezért egy tekercs, melynek belsejében változik a mágneses mező, áramforrásként használható.

DEFINÍCIÓ: Elektromágneses indukció az a jelenség, amelynek során a mágneses tér változása elektromos teret hoz létre*.

Ha tehát durván és pongyolán szólva a mágnessel áramot tudunk indukálni/gerjeszteni, akkor ezt nagyon jól tudjuk munkára használni. Korábban már tanítottam (remélem, meg is tanultad), hogy az áram teljesítménye az áramerősséggel és a feszültséggel is egyenesen arányos.
Képlettel: P = U * I
Minél nagyobb az áram teljesítménye, annál nagyobb/több munkát tudok vele végeztetni. Tehát meg kell állapítani az indukált áramerősség - és ezzel együtt a feszültség - növelésének módját.
Még egy fránya korábban tanult törvény az Ohm törvénye szükséges ehhez. Az áram által átjárt vezetőben a feszültség és az áramerősség egyenesen arányos. Tehát ha növeljük az indukált áramot, akkor azzal a feszültsége is növekszik és fordítva. (U1 > U2 => I1 > I2).

Erről majd a következő posztban fogok írni, amikor a mozgási indukciót tanuljuk majd.

FIGYELEM! Maga a mágnes nem hoz létre áramot. A mágneses tér nem indukál elektromos teret!!! Azt írtam, hogy a mágneses tér VÁLTOZÁSA hozza létre azt. Tehát igen nagyon fontos, hogy
- a tekercset és  vasmagot egymáshoz képest mozgatni kell,
- ha a tekercsbe nem vasmagot, hanem elektromágnest teszünk, akkor annak áramát növelni, csökkenteni vagy éppen ki- bekapcsolni kell!!! Ezekben az esetekben ugyanis az elektromágnes mágneses tere változik.

Ebből következik, hogy az indukció 'felfedezése' után azonnal meg kell néznünk, hogy növelhető az ú.n. indukált áram erőssége és feszültsége. 
Ehhez olvasd el, ha el nem is tudod végezni a tankönyv 51. oldalán a 2. és 3. kísérletet.
1/ Itt az előző leckében említett elektromágnes definíciója.
2/ Kiderül. hogy mitől függ az elektromágnes erőssége, akármi legyen is ez. A tankönyv szerint minél több vasreszeléket vonz magához az elektromágnes. Ez azért elég kézenfekvő. Minél több a vasreszelék, annál nagyobb a súlya, tehát annál nagyobb vonzóerőt tud kifejteni ez az elektromágnes.

DEFINÍCIÓ: Elektromágnes a lágyvasmaggal ellátott tekercs.

TÖRVÉNY: Az elektromágnes erőssége függ:
- a tekercsben folyó áram erősségétől,
- a tekercs menetszámától.

Az elektromágnes legnagyobb jelentősége, hogy ki- bekapcsolható. Ha a tekercsben nem folyik áram, akkor ugye a lágyvas nem mutat mágneses tulajdonságot, tehát nincs mágneses hatás, nincs mágneses erőtér, Ellenben abban a pillanatban, hogy a tekercsbe áramot vezetünk, a mágneses hatás létrejön, kialakul a mágneses erőtér, megszületett a mágnesünk. És ez addig mágnes, amíg áram van. 

Itt meg kell emlékezni Jedlik Ányosról a XIX. században élt fizikatanár kollégáról. Ő találta fel az iszonyú nagy számban alkalmazott elektromotort. A motor elektromágnessel működik és elektromos áramból/energiából mozgási energiát állít elő. Ő "villanydelejes forgony"-nak nevezte el a korszakalkotó szerkezetét.

Érdemes megnézni a rajzot, mert ebből meg lehet érteni az elektromotor (villanymotor) működési elvét. Ha mágneses mezőbe (1) tengelyen rögzített (2) vasmagos tekercset (3) helyezünk és a tekercsbe áramot vezetünk, akkor a tekercs el fog fordulni (4). (1) = alul és felül látható a mágnes É és D pólusa (2) = a vastag fekete félkörök (3) = a ferdén álló és É, D jelöléssel ellátott elem (4) = amint ezt a kis sárga nyilak mutatják. Azt az ábrából láthatod, hogy a vasmag elfordul. Ennyit illik tudni a villanymotorról. Ha azt is meg akarod érteni, miért lesz folytonos a forgómozgás, vagyis alaposabban meg akarod nézni a működést, akkor olvasd el a tanköny 53. oldalán az ábra feletti bekezdést.

Fejezzük be a leckét az elektromágnes tankönyvünkben is szereplő két nagyon gyakori alkalmazásával, a hálózati kismegszakítóval és a klasszikus (nem a Kinában gyártott) csengővel. Ezek minden háztartásban előfordulhatnak és be lehet mutatni rajtuk a gyakorlati ötletet, a találékonyságot, amiből ti is megérezhettek valamit.

Kismegszakító: Ezt a biztosítékot az áramkör megszakítására használják az áramerősség növekedés által okozott zavar kivédésére. Az áramkörben a rugós kapcsolókar vaslemeze (a piros nyíl alatti kék bütyük) egy elektromágnes előtt van. Az áramkör zárt, amint azt az égő izzó mutatja. Ha az áram erőssége a megengedett érték (pl. 10 A) fölé növekszik, az elektromágnes olyan erőssé válik, hogy képes magához rántani ezt a vaslemezt. Ekkor a rugós kapcsoló megszakítja az áramkört. Ezt látod az alsó ábrán, amikor nem ég az izzó. Ha megszüntetjük a túláram okát, a rugós kapcsoló lenyomásával manuálisan újra lehet zárni az áramkört. Megint véd a biztosíték a túláramtól. Az ötlet tehát az volt, az elektromágnes, vagyis a tekercs egy megfelelően elhelyezett és megformált kis nyelvet - a végén egy vasdarabbal - magához tud rántani. Ezzel pedig egy rugós nyelvet fel lehet szabadítani. A rugós nyelvet kézzel kell visszahelyezni, hiszen te döntöd el, meg lehet-e tenni, zárni lehet-e újból az áramkört. Így néz ki nálatok a kismegszakító a biztosíték-táblában

Csengő: Az elektromágnest az elektromos csengőnél az áram sorozatos megszakítására használják. Ha a csengő áramkörét nyomógombjával (bal oldalt középen) zárjuk, az elektromágnes magához rántja a rugóra erősített vaslemezt: Ezzel az eltávolodik az érintkező csúcstól. Láthatod, ezért megszakad az áramkör, az elektromágnes elveszti mágneses tulajdonságát, a rugó pedig visszarántja a vaslemezt eredeti helyzetébe. Ez az árammegszakítás ismétlődik percenként 20-30-szor. E folyamat közben a vaslemezhez erősített kis kalapács megütögeti a harangot, amely csengő hangot ad.

* Az elektromágneses indukciót Michael Faraday angol fizikus 1831-ben fedezte fel. Faraday a XIX. század legjelentősebb kísérleti fizikusa volt.