Mikä on indusoitu jännite?

Indusoitu jännite on sähkökenttä, magneettikenttä tai virta. Luonnollisen ja ihmisen tekemän materiaalin aiheuttama jännite suunnitellaan huolellisesti monilla aloilla, mukaan lukien turvallisuus ja laitteiden suojaus. Sähkön varhaisessa historiassa Benjamin Franklin osoitti sähkövarausten kertymistä pilviin, mikä johti sähköstaattiseen lataukseen ja tiettyjen materiaalien lievään luminesenssiin.

Kitka ilman ja pilvihiukkasten välillä aiheuttaa sähköstaattisen varauksen kertymisen pilviin. Jännitteet, jotka syntyvät pilvissä korkealla korkeudella, voivat ylittää miljardit voltit. Kun ilmakehän olosuhteet rakentavat matalamman vastuksen reitin varautuneen pilven ja maan välille, salama iskee sinne, missä suurin osa energiasta saavuttaa maan. Salamaniskuun liittyvä suuri virta johdetaan maahan ionisoidulla ilmakehän osalla, ja tämä voi helposti aiheuttaa jännitteitä johtavassa materiaalissa, kuten terästornissa ja sähkökaapeloinnissa. Tuloksena on virran aiheuttama jännite, joka voi vahingoittaa herkkiä elektronisia laitteita.

Kentän aiheuttama jännite syntyy joko sähköisellä tai magneettikentällä. Jännitteen aiheuttama sähkökenttä on, kun kondensaattori tai lauhdutin ladataan tasavirralla ja positiivinen varaus toisella levyllä ja negatiivinen varaus toisella levyllä indusoidaan. Samalla kondensaattorilla on jännite liittimiensä yli, ja tämä on kentän aiheuttama jännite. Jännitteen muutoksessa tuloksena oleva virtaus muuttaa jännitetasoa. Kun salama purkaa pilvimuodostuman, salaman aikaisemmin aiheuttanut erittäin korkea jännite laskee tietylle tasolle, joka määräytyy ilman ja maan olosuhteiden mukaan.

Tämä jännite voi edelleen luoda magneettikentän, joten sitä voidaan kutsua indusoidun jännitteen magneettikentäksi. Kun salama osuu radiotornin päällä olevaan salamasuojaan, nykyinen aalto kulkee maata kohti maadoituskaapelilla. Tämä virta muodostaa ohimenevän magneettikentän, joka voi aiheuttaa jännitteen mihin tahansa lähellä olevaan johtimeen. Muutos voi toistua niin laajasti kuin alkuperäisen energian intensiteetti sallii. Tämä saattaa viitata siihen, miksi laitteistovauriot, jotka aiheutuvat virran ja jännitteen noususta ukkosmyrskyjen aikana, voivat olla suuria.

Sähkömuuntajassa ensiökäämi indusoi jännitteen toisiokäämin poikki. Indusoidun jännitteen kaava viittaa siihen, että ulostulon ja tulojännitteen suhde on yhtä suuri kuin primäärien ja toissijaisen käämityksen lukumäärän suhde. Lisäksi muuntajan jännitetestissä käytetään jännitemittaria, joka on kytketty tuloliittimiin ja myöhemmin muuntajan lähtöliittimiin. Vertaamalla kahta lukemaa on mahdollista laskea kierrosten suhde.