רובוטריקים: מה זה, נוסחה, תרגילים

רוֹבּוֹטרִיקִים הם מכשירים אלקטרוניים המעבירים אנרגיה חשמלית מ- מעגל חשמלי לאחר או אפילו על פני מספר מעגלים. המעבר של א זרם חשמלי לסירוגין באחד משני סלילי השנאי יוצר a זְרִימָהמַגנֶטִימִשְׁתַנֶה בגרעין המתכתי שלו, וגורם להופעתו של א כוח אלקטרומוטרי המושרה על הסליל השני. זה דרך ה חוק האינדוקציה של פאראדיי, שהתגלה בשנת 1831, המתאר את השפעת המתח החשמלי המושרה בסלילי השנאי עקב שינויים בשטף השדה המגנטי.

יתר על כן, להבין את פעולתם של שנאים, שהם יישומים טכנולוגיים הנגזרים ישירות ממחקרם של האינדוקציה של פאראדיי, יש חשיבות רבה להבנת מושגים חשובים של אלקטרומגנטיות.

ראה גם: אניאינדוקציה אלקטרומגנטית - עקרון העבודה של שנאים

מהו שנאי ולמה הוא מיועד?

שנאי הוא מכשיר המסוגל להוריד או להוריד מתח וזרם חשמלי מסופק לכל מעגל חשמלי. פעל באופן בלעדי עם זרמים מתחלפים ויכולתו להגדיל או להקטין א מתח חשמלי קשור ישירות למספר הסיבובים בהם מתפתל חוט מוליך סביב שני קצוות ליבת ברזל, הנקרא a פיתוליםיְסוֹדִי ו מִשׁנִי.

ליבת ברזל זו בנויה בדרך כלל בצורה מלבנית או אפילו בתוך צורת U.יתר על כן, מקובל גם להרכיב אותו כשילוב של כמה להבים ברזל, מונח במגע קרוב, על מנת להימנע מגדול יותר הפסדי אנרגיה.

רובוטריקים משמשים להורדת מתח או זרם חשמל.

איך עובד השנאי?

פעולת השנאים מבוססת על תופעה פיזיקלית המכונה אינדוקציה אלקטרומגנטית, שהתגלתה על ידי מייקל פאראדיי ומתואר באמצעות חוק פאראדיי-נוימן-לנץ.

מעבר הזרם החשמלי דרך סלילה ראשית של שנאי מוליד a שדה מגנטי נִדנוּד. שדה מגנטי משתנה זה מתפשט ביתר קלות בתוך ליבת הברזל, ולכן הוא מתנהל לכיוון סלילה משנית, ובכך גורם להיווצרות זרם חשמלי מתחלף במפותל הזה.

היחסים בין מספר סיבובים של כל סלילה מציין אם יש עלייה או ירידה בעוצמת הזרם והמתח. אם מספר הסיבובים בכל סלילה שווה, גם הזרם וגם המתח החשמלי שווים בעוצמתם במעגלים. ראשוני ומשני, אולם אם מספר הסיבובים בפיתול הראשוני גדול יותר מאשר בפיתול המשני, המתח הזרם החשמלי בסלילה השנייה הזה יהיה קטן יותר והזרם החשמלי יגדל, באותה מידה, כמו המתח מופחת.

החלק של כוח חשמלי שאינו מועבר בין פיתולי השנאי הופך בדרך כלל ל חוֹם התפוגג, בגלל ועשה ג'ול. מסיבה זו, שנאים ספוגים לעיתים קרובות בנוזלים גבוהים. קיבולת תרמית, שכמעט ולא מתחממים, ולכן מווסתים את טמפרטורת ההפעלה של מכשירים אלה. ראוי להזכיר כי שנאים בולטים כמכשירים חשמליים גדולים. יְעִילוּתאֵנֶרְגִיָה, פַּעַם תְשׁוּאָה הממוצע של מכשירים אלה מגיע בקלות ל -96% עד 99%.

אחוז האנרגיה הקטן שמתפזר בשנאים נובע בעיקר מה- היסטריה ליבה מגנטית של ברזל והופעתו של שרשראותטפילים (או זרמי אדי).

ראה גם:מה ההבדל בין מוליכים לבודדים?

נוסחאות רובוטריקים

הראשי נוּסחָה משמש ל רוֹבּוֹטרִיקִים הוא זה שמתייחס אליו מתחחשמלי זה ה מספרבפיתולים במעגלים הראשוניים והמשניים. תראה:

U_פ לִי_ס - מתח חשמלי בפיתולים הראשוניים והמשניים

נ_פ ולא_ס - מספר סיבובים בפיתולים הראשוניים והמשניים

בנוסף לנוסחה לעיל, יש נוסחה המתייחסת ל שַׁרשֶׁרֶתחשמלי בפיתולים עם מספר הפניות:

אני_פ היי_ס- זרמים חשמליים בפיתולים הראשוניים והמשניים

תרגילים נפתרים על שנאים

שאלה 1 - (קפה)טאסרים הם נשק חשמלי שמשתמש בזרם חשמלי בכדי לשתק אנשים המהווים איום על מישהו או על הסדר הציבורי. המערכת הפנימית של הנשק יוצרת ומטפלת בזרם החשמלי שיוזרם דרך חוטי הנחושת. קבלים, שנאים וסוללות הם חלקים בסיסיים בתהליך זה.

מָקוֹר: זמין בכתובת: < https://www.tecmundo.com.br/infografico/12216-a-tecnologia-das-armas-taser-infografico-.htm>. מְעוּבָּד. גישה בתאריך: 3 בספטמבר. 2017.

במובן זה, בדוק את החלופה נכון שמשלים את הפערים במשפטים הבאים:

השנאי הוא ציוד חשמלי שעיקרון ההפעלה שלו מבוסס על __________. הסוללה היא מקור אנרגיה ההופך אנרגיה __________ לאנרגיה חשמלית. הקבל הוא מכשיר המאחסן __________.

א) חוק קולומב - שדה תרמי - מגנטי

חוק לנץ - זרם חשמלי זוהר

ג) חוק פאראדיי - כימיה - מטענים חשמליים

חוק ניוטון - התנגדות מגנטית - חשמלית

תבנית: אות ג '.

רובוטריקים הם ציוד המבוסס על חוקי פאראדיי ולנץ. סוללות הן מכשירים המשנים אנרגיה כִּימִיָה באנרגיה חשמלית באמצעות תגובות חיזור ספונטניות. קבלים הוא מכשיר אלקטרוני שתפקידו הבסיסי הוא לאחסן מטענים חשמלייםכתוצאה מכך זהו מצבר של אנרגיה פוטנציאלית חשמלית.

שאלה 2 -(Uerj) העיקרון הפיזי של הפעלת אלטרנטורים ושנאים, המוכח בניסוי, מתייחס לייצור זרם חשמלי באמצעות וָרִיאַצִיָהשל שדה מגנטי מוחל על מעגל חשמלי.

עקרון זה מבוסס על החוק שנקרא:

א) ניוטון

ב) אמפר

ג) פאראדיי

ד) קולומב

תבנית: אות ג '. חוק האינדוקציה של פאראדיי קובע כי שינוי השטף המגנטי דרך מוליך, כגון סליל, מביא לייצור כוח אלקטרומוטורי המושרה..

מאת רפאל הלרברוק
מורה לפיזיקה 

מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/transformadores.htm