Induktionelektromagnetisch es ist das Phänomen verantwortlich für die Entstehung von elektrische Ströme in Materialien Dirigenten eingetaucht in Magnetfelder, wenn Änderungen in der magnetischer Feldfluss das kreuzt sie.
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Elektromagnetische Induktion
Um 1820, Hans Christian Oersted festgestellt, dass es einen Zusammenhang zwischen den Phänomeneelektrisch und magnetisch. Zufällig bemerkte Oersted, dass die Passage von elektrischer Strom auf einem Leiterdraht könnte die Ausrichtungsrichtung einiger Zirkel die in der Nähe des Drahtes zurückgelassen worden waren.
Ö ExperimentimÖrsted ließ uns verstehen, dass die Elektrizität und Magnetismus, bis dahin „unabhängig“ voneinander, sind Phänomene gleicher Art. Aus dieser Entdeckung heraus wurden Studien über die Elektromagnetismus.
Nach Fortschritten in Studien gefolgt von der Entdeckung von
Örstedwurde verstanden, dass elektrische Ströme magnetische Felder erzeugen können, der Kehrwert wiederum wurde erst 1831 beobachtet, als Michael Faraday entdeckt, dass ein elektrischer Strom ein magnetisches Feld erzeugen kann. Deshalb, Faraday führte mehrere Experimente durch, seine Versuchsapparatur bestand aus einem Eisenring, der in zwei Wicklungen (Spulen) aus Kupferdrähten gewickelt war, verbunden mit einem Schlagzeug und zu einem Galvanometer (Gerät zur Strommessung).
Faraday erkannte, dass, als die Batterie leer war aufoderausgeschaltet, ein Strom bildete sich im Galvanometer, jedoch hörte dieser Strom auf und trat erst wieder auf, wenn die Batterie angeschlossen oder abgeklemmt wurde. Faraday führte verschiedene Experimente durch, bei einem fand er heraus, dass wenn a when Magnet zu einer leitenden Spule (auch als Solenoid bekannt) fließt ein elektrischer Strom durch sie. Er hatte die entdeckt PrinzipgibtInduktionelektromagnetisch.
Michael Faraday hatte entdeckt, dass die Bewegungrelativ zwischen einem Magneten und einer Spule einen elektrischen Strom erzeugen konnte, wird dieses Phänomen derzeit weltweit zur Herstellung von Elektrizität im KraftwerkeWasserkraftwerke, thermoelektrisch,nuklear,Wind usw.
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Elektromagnetische Induktion und Faradaysches Gesetz
Laut der RechtimFaraday, wenn es da ist VariationimfließenimFeldmagnetisch in einem leitfähigen Stromkreis, wie in einer Spule, a induzierte elektromotorische Kraft (elektrische Spannung) entsteht in diesem Leiter.
Fließenmagnetisch, es geht wiederum um die Anzahl der magnetischen Feldlinien, die eine Fläche durchqueren. Das physikalische Größe, gemessen in Wb (Weber oder T/m²), bezieht sich auf die Intensität der Feldmagnetisch mit der Fläche und dem Winkel zwischen den magnetischen Feldlinien und der Normalen der Fläche.
Φ – magnetischer Fluss (Wb oder T/m²)
B – Magnetfeld (T – Tesla)
DAS – Fläche (m²)
θ – Winkel zwischen B und der Flächennormalen A
Obwohl die elektromagnetische Induktion eine Entdeckung von Faraday, er leitete es nicht mathematisch her und konnte auch nicht erklären, wie die elektromotorische Kraft in der Schaltung auftrat, diese Implementierungen kamen später durch die Hände von HeinrichLenz und FranzErnstNeumann, Gestaltung des Faradayschen Gesetzes, wie wir es heute kennen.
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Neumanns Beitrag betrifft die Gleichung des Faradayschen Gesetzes, er beschrieb sie als zeitliche Variation des magnetischen Feldflusses, siehe:
ε– induzierte elektromotorische Kraft (V – Volt)
ΔΦ – magnetische Flussvariation (Wb)
t - Zeitintervall
Der Beitrag von Lenz, es war wiederum mit dem Prinzip der Energieerhaltung verbunden. Lenz erklärte, wie die Richtung des durch die Änderung des magnetischen Flusses induzierten elektrischen Stroms sein muss. Ihm zufolge entsteht immer der induzierte elektrische Strom um der Variation des externen magnetischen Flusses entgegenzuwirken. Der Befund von Lenz veranlasste uns, dem Faradayschen Gesetz das negative Vorzeichen hinzuzufügen:
Die folgende Abbildung zeigt, wie die induzierte elektromotorische Kraft nach dem Faraday-Lenz-Gesetz entsteht, beachten Sie, dass die Linien des induzierten Magnetfelds entstehen, um die zu kompensieren Magnetfeldflussvariation die zum Inneren des ansteigt Solenoid:
Formeln für elektromagnetische Induktion
Die wichtigsten Formeln für die elektromagnetische Induktion sind die Magnetfeldflussformel und das Faraday-Lenz-Gesetz, siehe:
Anwendungen der elektromagnetischen Induktion
Lassen Sie uns einige direkte Anwendungen der elektromagnetischen Induktion kennenlernen, einschließlich Wechselstromgeneratoren, Transformer und Elektromotoren.
Wechselstromgeneratoren
Alle Generatoren von Wechselstrom arbeiten nach Faradaysche elektromagnetische Induktion. Diese Generatoren sind in mehreren Kraftwerkstypen vorhanden, und allen gemeinsam ist, dass die elektrische Energie aus dem Umwandlung gibt mechanische Energie.
In Wasserkraftwerken zum Beispiel verwandelt der Wasserfall die potentielle Gravitationsenergie von einer großen Masse von Wasser im kinetische Energie, diese Energie erzeugt die Drehbewegung der Generatorblätter, die mit starken Magneten und großen leitfähigen Spulen verbunden sind. Wenn Sie mehr an dem Thema interessiert sind, greifen Sie auf unseren Text zu: Generatoren.
Transformer
Transformatoren sind Geräte, die das Phänomen der Elektromagnetische Induktion. Diese Geräte arbeiten nur mit elektrischem Wechselstrom und bestehen aus einem meist U-förmigen Eisenstab, der in zwei Spulen mit unterschiedlicher Windungszahl gewickelt ist. Wenn elektrischer Strom durch die erste Wicklung fließt, wird von der Spule ein Magnetfeld erzeugt, das dann konzentriert und durch den Eisenstab übertragen wird. Die zweite Spule, die dem oszillierenden Magnetfeld ausgesetzt ist, erzeugt ein induziertes Magnetfeld, das dem von der Eisenstange übertragenen entgegengesetzt ist.
Der Unterschied zwischen den Nummerimwendet sich auf jeder Seite des Eisenstabs macht die Intensität des induzierten elektrischen Stroms in den beiden Spulen unterschiedlich, jedoch ist die Potenz Der elektrische Strom in jedem von ihnen ist gleich, so dass der elektrische Strom erhöht wird, es zu einem Potenzialabfall kommt und umgekehrt.
So funktionieren Transformatoren: Sie können die Stärke des elektrischen Stroms entsprechend dem Verhältnis zwischen der Anzahl der Windungen in jeder ihrer Spulen verringern oder verringern. Die für Transformatoren verwendete Formel ist unten gezeigt, sehen Sie es sich an:
VP und Vso – Primär- und Sekundärspannungen
NeinP und Neinso – Anzahl der Primär- und Sekundärspulenwicklungen
Sind Sie neugierig auf dieses Thema? Lesen Sie unseren Text: Was ist ein Transformator?
Elektromotoren
Sie Elektromotoren arbeiten als invertierte elektrische Generatoren, also anstatt mechanische Energie in instead Elektrizität, produzieren EnergieMechanikaus Strom. Anstatt die Drehung einer Welle zur Stromerzeugung zu verwenden, lassen wir in diesem Fall einen elektrischen Strom durch eine Welle fließen, die durch mehrere Spulen gewickelt ist, wodurch sie sich dreht.
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Von mir. Rafael Helerbrock
