Induktiosähkömagneettinen se on ilmiö vastuussa sähkövirrat materiaaleissa johtimet upotettu magneettikentät, kun siihen voidaan tehdä muutoksia magneettikentän virtaus joka ylittää ne.
Katsomyös: Ymmärrättekö, mikä on magnetismi? Pääsy ja löytää
elektromagneettinen induktio
Noin 1820, Hans Christian Oersted havaitsi, että ilmiöitäsähköinen ja magneettinen. Vahingossa Oersted totesi, että sähkövirta johtimen johtimessa voi muuttaa joidenkin suuntausta kompassit joka oli jätetty langan läheisyyteen.
O koesisäänOersted antoi meille ymmärtää, että sähköä ja magnetismi, siihen saakka toisistaan "riippumaton", ovat samanluonteisia ilmiöitä. sähkömagneetti.
Tutkimusten kehityksen mukaan, jonka jälkeen löydettiin Oersted, ymmärrettiin, että sähkövirrat kykenivät tuottamaan magneettikenttiä, vastavuoroisuus puolestaan havaittiin vasta vuonna 1831, jolloin Michael Faraday huomasi, että sähkövirta pystyi tuottamaan magneettikentän. Siksi,
Faraday suoritti useita kokeita, hänen koelaitteistonsa koostui rautarenkaasta, joka oli kääritty kahteen kuparilangan käämiin (kelaan), joka oli kytketty rummut ja galvanometriin (virran mittaamiseen käytetty laite).
Faraday tajusi sen, kun akku oli päällätaisammutettu, virta muodostui galvanometritämä virta kuitenkin lakkasi ja ilmestyi uudelleen vasta, kun akku oli kytketty tai irrotettu. Faraday suoritti erilaisia kokeita, yhdessä heistä hän havaitsi, että kun a magneetti kohti johtavaa kelaa (tunnetaan myös nimellä solenoidi), sähkövirta virtaa sen läpi. Hän oli löytänyt periaateantaainduktiosähkömagneettinen.
Michael Faraday oli havainnut, että liikesuhteellinen Magneetin ja kelan välinen kyky pystyi tuottamaan sähkövirtaa, jota tällä hetkellä käytetään maailmanlaajuisesti sähköä sisään voimalaitoksetvesivoimalaitokset, lämpösähköinen,ydin,tuuli jne.
Älä lopeta nyt... Mainonnan jälkeen on enemmän;)
Sähkömagneettinen induktio ja Faradayn laki
Mukaan lakisisäänFaraday, kun on vaihtelusisäänvirtaussisäänalamagneettinen jossakin johtavassa piirissä, kuten kelassa, a aiheuttama sähkömoottorivoima (sähköjännite) syntyy tässä johtimessa.
Virtausmagneettinen, puolestaan se koskee alueen ylittävien magneettikentän viivojen määrää. Että fyysinen määrä, mitattuna Wb: nä (Weber tai T / m²), viittaa alamagneettinen magneettikentän viivojen ja alueen normaaliviivan välisen alueen ja kulman kanssa.
Φ - magneettivuo (Wb tai T / m²)
B - magneettikenttä (T - Tesla)
THE - pinta-ala (m²)
θ - kulma B: n ja alueen A normaalin välillä
Vaikka sähkömagneettinen induktio oli löytö Faraday, hän ei johtanut sitä matemaattisesti eikä pystynyt selittämään tapaa, jolla sähkömoottori voima ilmestyi piiriin, nämä toteutukset tulivat myöhemmin, HeinrichLenz ja FranzErnstNeumann, muokkaamalla Faradayn lakia sellaisena kuin me sen tänään tunnemme.
Katsomyös:Kaikki mitä sinun tarvitsee tietää menestyäkseen sähköstaattisesti
Neumannin panos koskee Faradayn lain yhtälöä, hän kuvasi sitä magneettikentän vuon ajallisena vaihteluna, katso:
ε- indusoitu sähkömoottorivoima (V - volttia)
ΔΦ - magneettivuon vaihtelu (Wb)
t - aikaväli
Osallistuminen Lenz, puolestaan se liittyi energiansäästön periaatteeseen. Lenz selitti, minkä magneettivuon vaihtelun aiheuttaman sähkövirran on oltava. Hänen mukaansa syntyvä sähkövirta syntyy aina ulkoisen magneettivuon vaihtelun vastustamiseksi. Lenzin havainto sai meidät lisäämään negatiivisen merkin Faradayn lakiin:
Seuraava kuva osoittaa, kuinka indusoitu sähkömoottorivoima syntyy Faraday-Lenzin lain mukaisesti, huomaa, että indusoidun magneettikentän viivat syntyvät kompensoidakseen magneettikentän vuon vaihtelu joka kasvaa kohti sisätilaa solenoidi:
Sähkömagneettiset induktiokaavat
Tärkeimmät sähkömagneettisen induktion kaavat ovat magneettikentän vuokaava ja Faraday-Lenzin laki, katso:
Sähkömagneettisen induktion sovellukset
Tutustutaan joihinkin suoriin sähkömagneettisen induktion sovelluksiin, mukaan lukien vaihtovirtageneraattorit, muuntajat ja sähkömoottorit.
vaihtovirta-generaattorit
Kaikki vaihtovirta toimivat Faradayn sähkömagneettinen induktio. Näitä generaattoreita on läsnä monentyyppisissä voimalaitoksissa, ja niiden kaikkien yhteinen tekijä on, että sähköenergia saadaan muuntaminen antaa mekaaninen energia.
Esimerkiksi vesivoimaloissa vesiputous muuttaa gravitaatiopotentiaalienergia suuren massan Vesi sisään kineettinen energia, tämä energia tuottaa generaattorin siipien pyörimisliikkeen, jotka on kytketty voimakkaisiin magneetteihin ja suuriin johtaviin keloihin. Jos olet kiinnostunut aiheesta enemmän, tutustu tekstiin: Generaattorit.
Muuntajat
Muuntajat ovat laitteita, jotka käyttävät suoraan ilmiötä elektromagneettinen induktio. Nämä laitteet toimivat vain vaihtuvilla sähkövirroilla ja ne koostuvat yleensä U-muotoisesta rautatangosta, joka on kääritty kahteen kelaan, eri kierrosluvuilla. Kun sähkövirta kulkee ensimmäisen käämityksen läpi, kela tuottaa magneettikentän, joka sitten konsentroituu ja siirtyy rautatangon läpi. Toinen kela, joka on alttiina värähtelevälle magneettikentälle, tuottaa indusoidun magneettikentän, toisin kuin rautatanko.
Ero määräsisäänkääntyy rautatangon kummallakin puolella tekee indusoidun sähkövirran voimakkuuden erilaiseksi kahdessa kelassa, kuitenkin teho sähkövirta kussakin niistä on sama, mikä lisää sähkövirtaa, on potentiaalihäviö ja päinvastoin.
Muuntajat toimivat näin: ne voivat laskea tai laskea sähkövirran voimakkuutta käämin käämien lukumäärän suhteen mukaan. Muuntajille käytetty kaava on esitetty alla, tarkista se:
VP ja Vs - ensiö- ja toisiojännitteet
NP ja Ns - ensiö- ja toisiokäämin käämien lukumäärä
Oletko utelias tähän aiheeseen? Lue teksti: Mikä on muuntaja?
Sähkömoottorit
Sinä sähkömoottorit toimivat kuten käänteiset sähkögeneraattoriteli mekaanisen energian muuntamisen sijaan sähköä, tuottaa energiaamekaniikkasähköstä. Tässä tapauksessa sen sijaan, että käytettäisimme akselin pyörimistä sähkön tuottamiseen, suoritamme sähkövirran kulkemaan useiden kelojen läpi kiedotun akselin läpi, mikä saa sen pyörimään.
Katsomyös: Tutustu yhteenvetoon piireistä ja sähköliitännöistä ja toimi hyvin Enemin kanssa
Minun luona. Rafael Helerbrock
