Küsisin ühelt riigieksami komisjoni liikmelt, miks magnetismialaseid küsimusi eksamitel nii harva kohtab. Vastus tuli talle omasel moel : seda ei oska keegi. Nii hull see asi muidugi pole, aga magnetismis orienteeruda ei ole tõesti kerge. Segadus algab mõistetest. Veenduge – magnetinduktsioon kuulub füüsikaliste suuruste hulka, elektromagnetiline induktsioon on aga füüsikaline nähtus, millel põhineb näiteks elektrienergia saamine elektrijaamades. Järgneva jutu eesmärgiks ongi luua selgust sõna induktsioon erinevate tähenduste osas.

   Induktsioon kui loogikavõte

   tähendab üksikjuhtude põhjal üldistuste tegemist, vastandina deduktsioonile, milles üldisest teadmisest tehakse otsuseid konkreetse juhtumi kohta.

   Elektrostaatiline induktsioon

   on füüsikaline nähtus, kus elektrivälja mõjul toimub esemes laetud osakeste ümberpaigutumine. Teiste sõnadega – elektrit juhtivast ainest esemeid saab laadida ilma, et teda peaks laetud kehaga kokku viima. Induktsioon tähendab siin mõju edasikandumist välja, mitte kokkupuute kaudu. Vaatleme juhtumit, kus ühe laetud eseme abil saab kahele metallist esemele anda erinimelised elektrilaengud.

   Algseis on kujutatud joonisel 1a: kaks metallist kera on kinnitatud isoleerivast materjalist jalgadele ja viidud kokkupuutesse. Kerad on neutraalsed, seega neil puudub elektrilaeng.

   Nüüd tuuakse ühe kera lähedusse negatiivse laenguga pulk (joon 1b). Selle negatiivne laeng tõukab metallis korrapäratult sagivaid vabu elektrone endast eemale, sest elektronid on samuti negatiivselt laetud. Seega omandab vasakpoolne kera negatiivse, parempoolne aga positiivse laengu – negatiivse laengu kaotamine tähendab ju positiivse saamist : 0 – (-e) = +e (e tähistab siin elementaarlaengut).

   Kui laetud pulka endiselt ühe kera läheduses hoida ja metallkerad teineteisest eemale viia (joon. 1c), jääb keradele nende laeng alles ka siis, kui laetud pulk ära võtta (joon. 1d). Olemegi saanud kahe neutraalsest keha asemele kaks erinimeliselt laetud keha. Kas see pole vastuolus elektrilaengu jäävuse seadusega? Ei ole. Kahe kera kogulaeng oli null enne katset ja on null ka pärast. Aga energia jäävuse seadus? Enne omas elektrienergiat vaid üks keha (laetud pulk), nüüd aga kolm! Ka siin pole vastuolu – kerade eemaleviimiseks tuleb teha tööd, sest erinimeliselt laetud kehad ju tõmbuvad. Tööd tehes aga kulutame oma energiat, mis salvestub laetud kerade elektriväljas. Nii et ilma tööd tegemata esemeid elektriseerida ikkagi ei saa.

   Magnetiline induktsioon ehk magnetinduktsioon

   Võiks arvata, et siin on tegemist magnetvälja mõjul laengute ümberpaigutamisega. Nii mõneski keeles see nii ongi, eesti keeles paraku mitte. Meil tähistab magnetinduktsioon füüsikalist suurust, mis iseloomustab magnetvälja antud kohas. Tähiseks on B, ühikuks üks tesla, lühidalt 1 T. Magnetinduktsiooni suuna määramiseks riputatakse uuritavasse kohta väike magnet. Sinna, kuhu pöördub magnetnõela põhjapoolus, on suunatud ka induktsioonivektor.

   Magnetnõela asemel võib kasutada ka väikest traatraami, milles kulgeb alalisvool. Magnetilise induktsiooni arvväärtuse leidmiseks on mitmeid võimalusi, millel siinkohal pikemalt ei peatu.

   Elektromagnetiline induktsioon

   on see sõnapaar, mis tähistab voolu tekkimist juhtmes mitte vooluallika toimel, vaid magnetvälja muutumise tulemusena. Nii et voolu saab tekitada ka ilma vooluallikat omamata. Sellise võimaluse avastas 1831. aastal Inglise füüsik Michael Faraday. Kuna see oli väga tähtis avastus, pühendame sellele teemale loo ühes järgmises "Horisondis".

   MART KUURME (1949) on Tallinna Reaalkooli füüsikaõpetaja, pedagoogikamagister.

Pildid:

• Joon. 1.
• Joon. 2.
• Sellel pildil kujutatakse katset, mille tegi Stephen Gray 18. sajandil: nööride külge riputatud elektriseeritud poiss tõmbab ligi paberitükikesi.