Jak funguje snímací cívka?

Snímací cívka funguje na principu elektromagnetické indukce , konkrétně Faradayův zákon indukce. Zde je rozpis:

1. Magnetické pole: Snímací cívka závisí na měnícím se magnetickém poli. Toto pole lze generovat několika způsoby v závislosti na aplikaci:

* Permanentní magnet: Nejjednodušší případ zahrnuje permanentní magnet pohybující se vzhledem k cívce. Pole magnetu prochází cívkou.

* Elektromagnet: Měnící se magnetické pole může generovat i elektromagnet (cívka, kterou protéká proud). Síla pole elektromagnetu může být změněna změnou proudu, čímž se vytvoří potřebná změna magnetického toku.

* Pohybující se feromagnetický materiál: Feromagnetický materiál (jako železo) pohybující se v blízkosti cívky, zejména pokud je zmagnetizován, může měnit magnetické pole cívkou.

2. Coil of Wire: Samotná snímací cívka se skládá z mnoha smyček drátu. Čím více smyček, tím silnější je indukované napětí.

3. Změna magnetického toku: Klíčem je, že *magnetický tok* skrz cívku se musí změnit. Magnetický tok je mírou magnetického pole procházejícího danou oblastí (v tomto případě oblastí uzavřenou cívkou). Tato změna může být způsobena:

* Pohyb: Magnet nebo feromagnetický materiál pohybující se blíže nebo dále od cívky.

* Změna síly pole: Síla magnetického pole se mění v čase (např. kolísání proudu elektromagnetu).

* Změna orientace cívky: Změna úhlu mezi cívkou a siločárami magnetického pole také mění tok.

4. Indukované napětí: Podle Faradayova zákona měnící se magnetický tok cívkou indukuje napětí (elektromotorickou sílu nebo EMF) na svorkách cívky. Velikost indukovaného napětí je úměrná:

* Rychlost změny magnetického toku: Rychlejší změny magnetického pole vedou k většímu indukovanému napětí.

* Počet závitů v cívce: Více závitů znamená větší indukované napětí.

5. Výstupní signál: Indukované napětí je výstupní signál snímací cívky. Tento signál je často slabým střídavým signálem odrážejícím změny v magnetickém poli. Tento signál je pak často zesílen a zpracován tak, aby byl užitečný.

Příklady aplikací snímací cívky:

* Elektrické kytary: Struny při drnkání vibrují v blízkosti permanentního magnetu a cívky a indukují napětí, které se zesílí a vytvoří zvuk.

* Detektory kovů: Cívka generuje magnetické pole a změny v poli v důsledku přítomnosti kovových předmětů jsou detekovány druhou cívkou fungující jako snímací cívka.

* Snímače polohy klikového hřídele (v autech): Ozubené kolo se otáčí v blízkosti cívky a generuje impulsy, když každý zub prochází, a poskytuje informace o otáčkách a poloze motoru.

* Tape hlavy (v kazetových přehrávačích): Kolísavá magnetizace magnetické pásky indukuje napětí ve snímací cívce a reprodukuje nahraný zvuk.

Snímací cívka v podstatě funguje jako převodník, který převádí změny v magnetickém poli na elektrický signál. Síla a frekvence signálu přímo souvisí s povahou měnícího se magnetického pole.