Indukceelektromagnetické to je jev odpovědný za vznik elektrické proudy v materiálech vodiče ponořen do magnetické pole, pokud podléhají změnám v tok magnetického pole který je protíná.
Dívej setaky: Rozumíte tomu, co je to magnetismus? Přístup a objevování
elektromagnetická indukce
Kolem roku 1820, Hans Christian Oersted zjistil, že existuje vztah mezi jevyelektrický a magnetický. Oersted náhodně poznamenal, že průchod elektrický proud na vodiči drátu může změnit směr zarovnání některých kružítko které zůstaly v blízkosti drátu.
Ó experimentvOersted nám umožnilo pochopit, že elektřina a magnetismus, do té doby na sobě „nezávislé“, jsou jevy stejné povahy. Z tohoto objevu byly studovány elektromagnetismus.
Podle pokroku ve studiích následovaných objevem Oersted, bylo zřejmé, že elektrické proudy jsou schopné generovat magnetické pole, reciproční byl zase pozorován až v roce 1831, kdy Michael Faraday objevil, že elektrický proud byl schopen produkovat magnetické pole. Proto,
faraday provedl několik experimentů, jeho experimentální aparát sestával ze železného prstence zabaleného ve dvou vinutích (cívkách) měděných drátů, připojených k bicí a na galvanometr (zařízení používané k měření proudu).
Faraday si to uvědomil, když byla baterie nanebovypnutý, v galvanometr, tento proud však přestal a znovu se objevil pouze po připojení nebo odpojení baterie. Faraday provedl různé experimenty, v jednom z nich zjistil, že když a magnet směrem k vodivé cívce (známé také jako solenoid), protéká přes ni elektrický proud. Objevil zásadadáváindukceelektromagnetické.
Michael Faraday zjistil, že hnutírelativní mezi magnetem a cívkou byl schopen produkovat elektrický proud, v současné době se tento jev používá po celém světě, pro výrobu elektřina v elektrárnyvodní elektrárny, termoelektrický,jaderný,vítr atd.
Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)
Elektromagnetická indukce a Faradayův zákon
Podle zákonvFaraday, když tam je variacevtokvpolemagnetický v nějakém vodivém obvodu, jako v cívce, a indukovaná elektromotorická síla (elektrické napětí) vzniká v tomto vodiči.
Tokmagnetický, zase jde o počet čar magnetického pole, které procházejí oblastí. Že Fyzické množství, měřeno ve Wb (Weber nebo T / m²), souvisí s intenzitou polemagnetický s oblastí a úhlem mezi liniemi magnetického pole a normální linií oblasti.
Φ - magnetický tok (Wb nebo T / m²)
B - magnetické pole (T - Tesla)
THE - plocha (m²)
θ - úhel mezi B a normálou oblasti A
Ačkoli elektromagnetická indukce byla objevem Faraday, nevyvodil to matematicky, ani nedokázal vysvětlit způsob, jakým se v obvodu objevila elektromotorická síla, tyto implementace přišly později, rukou HeinrichLenz a FranzErnstNeumann, formování Faradayova zákona, jak ho známe dnes.
Dívej setaky:Vše, co potřebujete vědět, abyste byli úspěšní v elektrostatice
Neumannův příspěvek se týká rovnice Faradayova zákona, popsal ji jako časovou variaci toku magnetického pole, viz:
ε- indukovaná elektromotorická síla (V - volty)
ΔΦ - variace magnetického toku (Wb)
t - časový interval
Příspěvek Lenz, zase to souviselo s principem úspory energie. Lenz vysvětlil, jaký musí být směr elektrického proudu indukovaného změnou magnetického toku. Podle něj indukovaný elektrický proud vždy vzniká s cílem bránit variaci vnějšího magnetického toku. Lenzovo zjištění způsobilo, že jsme do Faradayova zákona přidali negativní znaménko:
Následující obrázek ukazuje, jak indukovaná elektromotorická síla vzniká podle Faraday-Lenzova zákona, všimněte si, že čáry indukovaného magnetického pole vznikají za účelem kompenzace variace toku magnetického pole který se zvyšuje směrem k vnitřku solenoid:
Vzorce elektromagnetické indukce
Hlavní vzorce pro elektromagnetickou indukci jsou vzorec toku magnetického pole a Faraday-Lenzův zákon, viz:
Aplikace elektromagnetické indukce
Pojďme se seznámit s některými přímými aplikacemi elektromagnetické indukce, včetně generátorů střídavého proudu, transformátory a elektromotory.
generátory střídavého proudu
Všechny generátory střídavý elektrický proud pracovat podle Faradayova elektromagnetická indukce. Tyto generátory jsou přítomny v několika typech elektráren a společným faktorem všech z nich je, že elektrická energie se získává z konverze dává mechanická energie.
Například ve vodních elektrárnách vodopád transformuje gravitační potenciální energie velké masy Voda v Kinetická energieTato energie produkuje rotační pohyb lopatek generátoru, spojených s výkonnými magnety a velkými vodivými cívkami. Pokud vás téma více zajímá, přejděte na náš text: Generátory.
Transformátory
Transformátory jsou zařízení, která přímo využívají fenomén elektromagnetická indukce. Tato zařízení pracují pouze se střídavými elektrickými proudy a skládají se ze železné tyče, obvykle ve tvaru písmene U, zabalené ve dvou cívkách s různým počtem závitů. Když elektrický proud prochází prvním vinutím, cívka vytváří magnetické pole, které se poté koncentruje a přenáší železnou tyčí. Druhá cívka, vystavená oscilačnímu magnetickému poli, generuje indukované magnetické pole, na rozdíl od pole přenášeného železnou tyčí.
Rozdíl mezi číslovzatáčky na každé straně železné tyče se intenzita indukovaného elektrického proudu u obou cívek liší, nicméně potence elektrický proud v každém z nich je stejný, takže při zvyšování elektrického proudu dochází k poklesu potenciálu a naopak.
Takto fungují transformátory: mohou snížit nebo snížit intenzitu elektrického proudu podle poměru mezi počtem vinutí v každé z jejich cívek. Vzorec použitý pro transformátory je uveden níže, zkontrolujte jej:
PROTIP a PROTIs - primární a sekundární napětí
NP a Ns - počet primárních a sekundárních vinutí cívky
Zajímá vás toto téma? Přečtěte si náš text: Co je to transformátor?
Elektrické motory
Vy elektromotory pracovat jako inverzní elektrické generátory, tj. místo přeměny mechanické energie na elektřina, vyrobit energiemechanikaz elektřiny. V tomto případě namísto rotace hřídele k výrobě elektřiny necháme elektrický proud procházet hřídelem navinutým několika cívkami, což způsobí jeho rotaci.
Dívej setaky: Podívejte se na naše shrnutí obvodů a elektrických připojení a udělejte si dobře na Enemu
Podle mě. Rafael Helerbrock
