誘導電磁 それは 現象 の出現に責任があります 電流 材料で 指揮者 没頭した 磁場、変更される可能性がある場合 磁界フラックス それはそれらを横切る。
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電磁誘導
1820年頃、 ハンス・クリスチャン・エルステッド の間に関係があることがわかりました 現象電気の そして 磁気。 偶然にも、エルステッドは 電流 導線上でいくつかの整列の方向を変える可能性があります コンパス それはワイヤーの近くに残されていました。
O 実験にエルステッド 私たちはそれを理解することができました 電気 と磁気は、それまで互いに「独立」していたが、同じ性質の現象である。この発見から、 電磁気.
研究の進歩とそれに続く発見によると エルステッド、電流は磁場を生成することができることが理解されました、逆数は、順番に、1831年にのみ観察されました。 マイケルファラデー 電流が磁場を生成できることを発見しました。 したがって、 ファラデー いくつかの実験を行った彼の実験装置は、銅線の2つの巻線（コイル）で包まれた鉄の輪で構成され、 ドラム そして検流計（電流を測定するために使用される装置）に。
ファラデーは、バッテリーが オンまたはオフ、 電流が形成されました 検流計ただし、この電流は停止し、バッテリーが接続または切断されたときにのみ再び現れました。 ファラデーはさまざまな実験を行いましたが、そのうちの1つで、 磁石 導電性コイル（ソレノイドとも呼ばれます）に向かって、電流が流れます。 彼は発見した 原理与える誘導電磁。
マイケルファラデーは、 移動相対的 磁石とコイルの間で電流を生成することができました、現在この現象は世界中で使用されています 電気 に 発電所水力発電所, 熱電、核、風 等
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電磁誘導とファラデーの法則
による 法律にファラデー、 あるとき 変化にフローにフィールド磁気 コイルのようないくつかの導電性回路では、 誘導起電力 （電圧）はこの導体で発生します。
フロー磁気、 次に、それは領域を横切る磁力線の数に関係します。 それ 物理量、Wb（WeberまたはT /m²）で測定され、 フィールド磁気 磁力線と面積の法線の間の面積と角度で。
Φ –磁束（WbまたはT /m²）
B –磁場（T –テスラ）
THE –面積（m²）
θ –Bと領域Aの法線の間の角度
電磁誘導は発見でしたが ファラデー、 彼はそれを数学的に推論しなかったし、起電力が回路に現れる方法を説明することもできなかった。これらの実装は後で、 ハインリッヒレンツ そして フランツエルンストノイマン、 今日私たちが知っているファラデーの法則を形作る。
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ノイマンの貢献はファラデーの法則の方程式に関するものであり、彼はそれを磁場フラックスの時間的変化として説明しました。以下を参照してください。
ε–誘導起電力（V –ボルト）
ΔΦ –磁束変動（Wb）
t - 時間間隔
の貢献 レンツ、 順番に、それは省エネの原則に関連していました。 レンツは、磁束の変化によって引き起こされる電流の方向がどうあるべきかを説明しました。 彼によると、誘導される電流は常に発生します 外部磁束の変動に対抗するために. レンツの発見により、ファラデーの法則に負の符号が追加されました。
次の図は、ファラデー-レンツの法則に従って誘導起電力がどのように発生するかを示しています。誘導磁場の線は、 磁界磁束変動 の内部に向かって増加します ソレノイド:
電磁誘導式
電磁誘導の主な公式は、磁場フラックスの公式とファラデー-レンツの法則です。以下を参照してください。
電磁誘導の応用
交流発電機を含む、電磁誘導のいくつかの直接的なアプリケーションを理解しましょう。 トランスフォーマー と電気モーター。
交流発電機
のすべての生成元 交流 に従って動作します ファラデーの電磁誘導。 これらの発電機はいくつかのタイプの発電所に存在し、それらすべてに共通する要因は、電気エネルギーが 変換 与える 力学的エネルギー.
たとえば、水力発電所では、滝が 重力ポテンシャルエネルギー 大ミサ曲の 水 に 運動エネルギー、このエネルギーは、強力な磁石と大きな導電性コイルに接続された発電機ブレードの回転運動を生成します。 このトピックにもっと興味がある場合は、次のテキストにアクセスしてください。 発電機.
トランスフォーマー
変圧器は、次の現象を直接利用するデバイスです。 電磁誘導。 これらのデバイスは交流でのみ動作し、通常はU字型の鉄の棒で構成され、2つのコイルに巻かれ、巻数が異なります。 電流が最初の巻線を通過すると、コイルによって磁場が生成され、コイルは集中して鉄の棒を透過します。 振動磁場にさらされた2番目のコイルは、鉄の棒によって伝達される磁場とは逆に、誘導磁場を生成します。
の違い 数にターン 鉄の棒の両側にあるため、誘導電流の強さは2つのコイルで異なりますが、 効力 それらのそれぞれの電流は同じであるため、電流を増やすと、電位降下が発生し、その逆も同様です。
これが変圧器の動作方法です。変圧器は、各コイルの巻線数の比率に応じて電流の強度を増減できます。 変圧器に使用される式を以下に示します。チェックしてください。
VP そして Vs –一次および二次電圧
NP そして Ns –一次および二次コイル巻線の数
このトピックに興味がありますか？ 私たちのテキストを読んでください： トランスとは何ですか？
電気モーター
君は 電気モーター として動作する 倒立発電機つまり、機械的エネルギーをに変換する代わりに 電気、 作物 エネルギー力学電気から. この場合、シャフトの回転を利用して発電するのではなく、複数のコイルに巻かれたシャフトに電流を流して回転させます。
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私によって。ラファエル・ヘラーブロック
