تعريفيالكهرومغناطيسي انها ال ظاهرة مسؤولة عن ظهور التيارات الكهربائية في المواد الموصلات مغمور المجالات المغناطيسية، عندما تخضع للتغييرات في تدفق المجال المغناطيسي الذي يعبرهم.
نظرةأيضا: هل تفهم ما هي المغناطيسية؟ الوصول والاكتشاف
الحث الكهرومغناطيسي
حوالي عام 1820 ، هانز كريستيان أورستد وجدت أن هناك علاقة بين الظواهركهربائي و مغناطيسي. بالصدفة ، لاحظ أورستد أن مرور التيار الكهربائي على سلك موصل يمكن أن يغير اتجاه محاذاة البعض البوصلات التي تم تركها بالقرب من السلك.
ا تجربة - قام بتجاربفيأورستد سمح لنا بفهم أن كهرباء والمغناطيسية ، حتى ذلك الحين "مستقلة" عن بعضهما البعض ، ظاهرتان من نفس الطبيعة. ومن هذا الاكتشاف الذي يدرس الكهرومغناطيسية.
وفقا للتقدم في الدراسات تلاه اكتشاف أورستد، كان من المفهوم أن التيارات الكهربائية كانت قادرة على توليد المجالات المغناطيسية ، والمعاملة بالمثل ، بدورها ، لوحظ فقط في عام 1831 ، عندما مايكل فارادي اكتشف أن التيار الكهربائي كان قادرًا على إنتاج مجال مغناطيسي. لذلك، فاراداي أجرى العديد من التجارب ، وتألف جهازه التجريبي من حلقة حديدية ملفوفة في ملفين (ملفين) من الأسلاك النحاسية ، متصلة بـ
طبول وجلفانومتر (جهاز يستخدم لقياس التيار).
أدرك فاراداي ذلك عندما كانت البطارية علىأوأطفئ، تم تشكيل تيار في الجلفانومترومع ذلك ، توقف هذا التيار وظهر مرة أخرى فقط عند توصيل البطارية أو فصلها. أجرى فاراداي تجارب مختلفة ، وجد في إحداها أنه عندما أ مغناطيس نحو ملف موصل (يُعرف أيضًا باسم الملف اللولبي) ، يتدفق تيار كهربائي خلاله. لقد اكتشف المبدأيعطياستقراءالكهرومغناطيسي.
اكتشف مايكل فاراداي أن حركةنسبيا بين المغناطيس والملف كان قادرًا على إنتاج تيار كهربائي ، حاليًا تُستخدم هذه الظاهرة في جميع أنحاء العالم ، لإنتاج كهرباء في محطات توليد الطاقةمحطات توليد الطاقة الكهرومائية, الكهروحراريةنوويريح إلخ.
لا تتوقف الان... هناك المزيد بعد الإعلان ؛)
الحث الكهرومغناطيسي وقانون فاراداي
وفقا ل قانونفيفاراداي عندما يكون هناك الاختلاففيتدفقفيمجالمغناطيسي في بعض الدوائر الموصلة ، كما هو الحال في الملف ، أ القوة الدافعة الكهربائية المستحثة (الجهد الكهربائي) ينشأ في هذا الموصل.
تدفقمغناطيسي، في المقابل ، يتعلق الأمر بعدد خطوط المجال المغناطيسي التي تعبر منطقة ما. الذي - التي الكمية المادية، يقاس في Wb (Weber أو T / m²) ، يتعلق بكثافة مجالمغناطيسي بالمساحة والزاوية بين خطوط المجال المغناطيسي والخط الطبيعي للمنطقة.
Φ - التدفق المغناطيسي (Wb أو T / m²)
ب - المجال المغناطيسي (T - تسلا)
ال - المساحة (م²)
θ - الزاوية الواقعة بين ب وطبيعي المنطقة أ
على الرغم من أن الحث الكهرومغناطيسي كان اكتشافًا فاراداي لم يستنتجها رياضيًا ، ولا يمكنه شرح الطريقة التي ظهرت بها القوة الدافعة الكهربائية في الدائرة ، فقد جاءت هذه التطبيقات لاحقًا ، على يد هاينريشلينز و فرانزإرنستنيومان ، تشكيل قانون فاراداي كما نعرفه اليوم.
نظرةأيضا:كل ما تحتاج إلى معرفته لتكون ناجحًا في الكهرباء الساكنة
تتعلق مساهمة نيومان بمعادلة قانون فاراداي ، ووصفها بأنها تباين زمني لتدفق المجال المغناطيسي ، انظر:
ε- القوة الدافعة الكهربائية المستحثة (فولت - فولت)
ΔΦ - اختلاف التدفق المغناطيسي (Wb)
ر - الفاصل الزمني
مساهمة لينز ، بدوره ، كان مرتبطًا بمبدأ الحفاظ على الطاقة. أوضح لينز ما يجب أن يكون عليه اتجاه التيار الكهربائي الناجم عن التباين في التدفق المغناطيسي. وفقا له ، فإن التيار الكهربائي المستحث ينشأ دائمًا من أجل معارضة تباين التدفق المغناطيسي الخارجي. تسبب اكتشاف لينز في إضافة إشارة سلبية إلى قانون فاراداي:
يوضح الشكل التالي كيف تنشأ القوة الدافعة الكهربائية المستحثة وفقًا لقانون فاراداي لينز ، لاحظ أن خطوط المجال المغناطيسي المستحث تنشأ من أجل التعويض عن اختلاف تدفق المجال المغناطيسي مما يزيد نحو الداخل الملف اللولبي:
صيغ الحث الكهرومغناطيسي
الصيغ الرئيسية للحث الكهرومغناطيسي هي صيغة تدفق المجال المغناطيسي وقانون فاراداي لينز ، انظر:
تطبيقات الحث الكهرومغناطيسي
دعنا نتعرف على بعض التطبيقات المباشرة للحث الكهرومغناطيسي ، بما في ذلك مولدات التيار المتردد ، محولات والمحركات الكهربائية.
مولدات التيار المتردد
جميع مولدات التيار الكهربائي المتردد تعمل وفقا ل الحث الكهرومغناطيسي فاراداي. هذه المولدات موجودة في عدة أنواع من محطات الطاقة ، والعامل المشترك بينها جميعًا هو الحصول على الطاقة الكهربائية من تحويلات يعطي الطاقة الميكانيكية.
في محطات الطاقة الكهرومائية ، على سبيل المثال ، يقوم الشلال بتحويل طاقة الجاذبية الكامنة من كتلة كبيرة من ماء في الطاقة الحركية، تنتج هذه الطاقة الحركة الدورانية لشفرات المولد ، المتصلة بمغناطيسات قوية وملفات موصلة كبيرة. إذا كنت مهتمًا أكثر بالموضوع ، فقم بالوصول إلى نصنا: مولدات كهرباء.
محولات
المحولات هي الأجهزة التي تستخدم بشكل مباشر ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي. تعمل هذه الأجهزة فقط مع التيارات الكهربائية المتناوبة وتتكون من قضيب حديدي ، عادة على شكل U ، ملفوف في ملفين ، مع عدد مختلف من المنعطفات. عندما يمر التيار الكهربائي عبر الملف الأول ، يتم إنتاج مجال مغناطيسي بواسطة الملف ، ثم يتم تركيزه ونقله عبر شريط الحديد. يولد الملف الثاني ، الذي يتعرض للمجال المغناطيسي المتذبذب ، مجالًا مغناطيسيًا مستحثًا ، على عكس ذلك الذي ينتقل بواسطة الشريط الحديدي.
الفرق بين عددفييتحول على كل جانب من قضيب الحديد يجعل شدة التيار الكهربائي المستحث مختلفة في الملفين ، ومع ذلك ، فإن الفاعلية التيار الكهربائي في كل منهما هو نفسه ، وبالتالي ، مع زيادة التيار الكهربائي ، هناك انخفاض محتمل والعكس صحيح.
هذه هي الطريقة التي تعمل بها المحولات: يمكنها خفض أو خفض شدة التيار الكهربائي وفقًا للنسبة بين عدد اللفات في كل ملف من ملفاتها. الصيغة المستخدمة للمحولات موضحة أدناه ، تحقق منها:
الخامسص و الخامسس - الفولتية الابتدائية والثانوية
نص و نس - عدد اللفات الأولية والثانوية
هل لديك فضول حول هذا الموضوع؟ اقرأ نصنا: ما هو محول؟
محركات كهربائية
أنت محركات كهربائية تعمل مولدات كهربائية مقلوبة، أي بدلاً من تحويل الطاقة الميكانيكية إلى كهرباء، ينتج طاقةعلم الميكانيكامن الكهرباء. في هذه الحالة ، بدلاً من استخدام دوران العمود لتوليد الكهرباء ، نجعل تيارًا كهربائيًا يمر عبر عمود جرح من خلال عدة ملفات ، مما يؤدي إلى تدويره.
نظرةأيضا: تحقق من ملخصنا حول الدوائر والتوصيلات الكهربائية وقم بعمل جيد على Enem
بي. رافائيل هيلربروك
