L’induzione magnetica, a volte indicata come induzione elettromagnetica, è la creazione di una corrente elettrica indotta, solitamente nei conduttori che si muovono all’interno di un campo magnetico. Potrebbe anche descrivere la creazione di un campo magnetico dal flusso di corrente attraverso un conduttore. Nella tecnologia, l’induzione magnetica viene utilizzata per motori a induzione, stufe, trasformatori, torce elettriche, conduttori di energia wireless, generatori e molte altre applicazioni.
Il principio di base dell’induzione magnetica è che un flusso magnetico variabile indurrà una corrente elettrica in un conduttore vicino. In questo scenario, la corrente deve viaggiare attraverso un percorso chiuso, come un circuito completo, e il flusso magnetico può essere alterato da un cambiamento nella forza del campo magnetico o dal movimento del conduttore attraverso il campo magnetico. La legge di Faraday fornisce una relazione quantitativa tra la variazione del flusso magnetico e la forza elettromotrice indotta (EMF), che è uguale alla variazione negativa del flusso per unità di tempo. Per una bobina di filo, la variazione del flusso magnetico nel tempo deve essere moltiplicata per il numero di bobine per determinare il valore EMF corretto.
Nelle applicazioni pratiche, l’induzione magnetica può essere utilizzata per convertire diversi tipi di energia. Può essere utilizzato per generare calore, come nel caso della stufa a induzione magnetica, o per creare energia meccanica e movimento, come nel caso del motore a induzione. Sebbene i meccanismi di trasferimento dell’energia siano diversi per ciascun dispositivo, operano su principi di base simili.
I fornelli a induzione magnetica funzionano creando una corrente che genera calore resistivo nella pentola o nella padella. La base della cucina è formata da un filo avvolto a spirale, che riceve una corrente alternata (AC). Questa corrente induce un campo magnetico, che oscilla insieme alla corrente e genera una corrente elettrica indotta nella pentola o padella di metallo. Il calore resistivo viene generato in base alla resistenza della singola pentola o padella, che viene ottimizzata attraverso l’utilizzo di materiali ferromagnetici, come acciaio e ferro. Meccanismi di riscaldamento simili possono essere utilizzati in altre applicazioni oltre alla cottura, inclusa la saldatura dei metalli.
La creazione di energia meccanica e rotazione nei motori a induzione magnetica coinvolge anche campi magnetici oscillanti. In questa configurazione ci sono due parti del motore che sono chiamate lo statore, o parte stazionaria, e il rotore, o parte rotante. Ciascuno è in grado di influenzare il campo magnetico dell’altro per creare una coppia, che fa girare il motore e crea energia meccanica. Questo meccanismo di funzionamento è simile a quello dei trasformatori, poiché sia i motori a induzione magnetica che i trasformatori funzionano alterando la corrente elettrica nel sistema.