전자기 유도: 정의 및 공식

유도전자기 그건 현상 의 출현에 대한 책임 전류 재료 지휘자 몰두하다 자기장, 변경 될 수있는 경우 자기장 플럭스 교차합니다.

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전자기 유도

1820 년경 Hans Christian Oersted 사이에 관계가 있음을 발견 현상전기 같은 과 자기. 우연히 Oersted는 전류 도체 와이어에서 일부 정렬 방향을 변경할 수 있습니다. 컴퍼스 전선 근처에 남겨진 것.

영형 실험에에르스텟 우리가 전기 그리고 자기는 그때까지 서로 "독립적"인 현상은 같은 성질의 현상입니다. 전자기학.

패러데이의 실험은 진동하는 자기장이 전류를 생성 할 수 있음을 보여주었습니다.

연구의 발전에 따른 발견에 따르면 에르스텟, 전류가 자기장을 생성 할 수 있다는 것이 이해되었으며, 역수는 1831 년에 관찰되었습니다. 마이클 패러데이 전류가 자기장을 생성 할 수 있음을 발견했습니다. 따라서, 패러데이 여러 실험을 수행했으며 그의 실험 장치는 두 개의 구리선 (코일)으로 감싼 철 고리로 구성되어 있으며 드럼 검류계 (전류 측정에 사용되는 장치)에 연결됩니다.

패러데이는 배터리가 의 위에또는껐다, 전류가 형성되었습니다 검류계그러나이 전류는 멈추고 배터리를 연결하거나 분리했을 때만 다시 나타납니다. 패러데이는 다른 실험을 수행했는데 그중 하나에서 그는 자석 전도 코일 (솔레노이드라고도 함)쪽으로 전류가 흐르게됩니다. 그는 발견했다 원리준다유도전자기.

Michael Faraday는 운동상대적인 자석과 코일 사이에서 전류를 생성 할 수 있었지만 현재이 현상은 전 세계적으로 전기 에 발전소수력 발전소, 열전,핵무기,바람 기타

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전자기 유도와 패러데이의 법칙

에 따르면 법에패러데이, 있을 때 변화에흐름에들자기 코일과 같은 일부 전도성 회로에서 유도 기전력 (전기 전압)이 도체에서 발생합니다.

흐름자기, 차례로, 영역을 가로 지르는 자기장 라인의 수와 관련이 있습니다. 그 물리량는 Wb (Weber 또는 T / m²) 단위로 측정되며 들자기 자기장 선과 영역의 법선 사이의 영역과 각도.

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Φ – 자속 (Wb 또는 T / m²)

비 – 자기장 (T – Tesla)

그만큼 – 면적 (m²)

θ – B와 영역 A의 법선 사이의 각도

전자기 유도가 발견되었지만 패러데이, 그는 그것을 수학적으로 추론하지 않았고, 기전력이 회로에 나타나는 방식을 설명 할 수 없었습니다. 이러한 구현은 나중에 하인리히Lenz 과 프란츠에른스트노이만, 오늘날 우리가 알고있는 패러데이의 법칙을 형성합니다.

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Neumann의 기여는 패러데이 법칙의 방정식과 관련이 있으며, 이를 자기장 플럭스의 시간적 변화로 설명했습니다.

ε– 유도 기전력 (V – Volts)

ΔΦ – 자속 변화 (Wb)

티 -시간 간격

의 기여 Lenz, 차례로 그것은 에너지 절약의 원칙과 관련이 있습니다. Lenz는 자속의 변화에 의해 유도되는 전류의 방향이 무엇인지 설명했습니다. 그에 따르면 유도되는 전류는 항상 발생합니다 외부 자속의 변화를 막기 위해. Lenz의 발견으로 인해 패러데이 법칙에 음수 부호를 추가했습니다.

다음 그림은 Faraday-Lenz 법칙에 따라 유도 기전력이 어떻게 발생하는지 보여줍니다. 유도 자기장의 선은이를 보상하기 위해 발생합니다. 자기장 자속 변화 내부쪽으로 증가합니다. 솔레노이드:

전자기 유도 공식

전자기 유도의 주요 공식은 자기장 플럭스 공식과 Faraday-Lenz 법칙입니다.

전자기 유도의 응용

교류 발전기를 포함하여 전자기 유도의 직접적인 응용 프로그램에 대해 알아 보겠습니다. 변압기 그리고 전기 모터.

교류 발전기

모든 발전기 교류 전류 에 따라 작동 패러데이의 전자기 유도. 이 발전기는 여러 유형의 발전소에 존재하며 모든 발전소의 공통 요소는 전기 에너지가 변환 준다 기계적 에너지.

예를 들어 수력 발전소에서 폭포는 중력 위치 에너지 엄청난 양의 물 에 운동 에너지,이 에너지는 강력한 자석과 대형 전도성 코일에 연결된 발전기 블레이드의 회전 운동을 생성합니다. 주제에 더 관심이 있으시면 다음 텍스트에 액세스하십시오. 발전기.

변압기

변압기는 현상을 직접 사용하는 장치입니다. 전자기 유도. 이 장치는 교류 전류로만 작동하며 일반적으로 U 자 모양의 철 막대로 구성되며 두 개의 코일로 감겨 있으며 회전 수가 다릅니다. 전류가 첫 번째 권선을 통과하면 코일에 의해 자기장이 생성 된 다음 철봉을 통해 집중되어 전달됩니다. 진동 자기장에 노출 된 두 번째 코일은 철봉에 의해 전달되는 것과는 반대로 유도 자기장을 생성합니다.

차이점 번호에회전 철봉의 양쪽에있는 유도 전류의 강도를 두 코일에서 다르게 만들지 만, 힘 각각의 전류는 동일하므로 전류가 증가하면 잠재적 인 강하가 있으며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

이것이 변압기가 작동하는 방식입니다. 각 코일의 권선 수 사이의 비율에 따라 전류의 강도를 낮추거나 낮출 수 있습니다. 변압기에 사용되는 공식은 다음과 같습니다.