Indukcijaelektromagnetinis tai reiškinys atsakingas už elektros srovės medžiagose laidininkai paniręs magnetiniai laukai, kai gali keistis magnetinio lauko srautas kad juos kerta.
Pažiūrėktaip pat: Ar suprantate, kas yra magnetizmas? Prisijunkite ir atraskite
elektromagnetinė indukcija
Maždaug 1820 m. Hansas Christianas Oerstedas nustatė, kad yra ryšys tarp reiškiniuselektrinis ir magnetinis. Netyčia Oerstedas pažymėjo, kad ištrauka elektros srovė ant laidininko laido gali pakeisti kai kurių krypties kryptį kompasai kuris buvo paliktas šalia laido.
O eksperimentasįOerstedas leido suprasti, kad elektros ir magnetizmas, iki tol „nepriklausomi“ vienas nuo kito, yra tos pačios prigimties reiškiniai. Tai buvo šio atradimo tyrimas elektromagnetizmas.
Remiantis tyrimų pažanga, po kurios buvo rasta Oerstedas, buvo suprasta, kad elektros srovės gali generuoti magnetinius laukus, o abipusis savo ruožtu buvo pastebėtas tik 1831 m.
Michaelas Faraday atrado, kad elektros srovė gali sukurti magnetinį lauką. Todėl, faraday atliko keletą eksperimentų, jo eksperimentinį aparatą sudarė geležinis žiedas, apvyniotas dviem varinių laidų apvijomis (ritėmis), sujungtas su būgnai ir į galvanometrą (prietaisą, naudojamą srovei matuoti).
Faradėjus tai suprato, kai baterija buvo antarbaišjungė, susidarė srovė galvanometrastačiau ši srovė nutrūko ir vėl pasirodė tik prijungus arba atjungus akumuliatorių. Faradėjus atliko skirtingus eksperimentus, viename iš jų jis nustatė, kad kai a magnetas link laidžiosios ritės (dar vadinamos solenoidu), per ją teka elektros srovė. Jis buvo atradęs principasduodaindukcijaelektromagnetinis.
Michaelas Faraday'us atrado, kad judėjimasgiminaitis tarp magneto ir ritės galėjo gaminti elektros srovę, šiuo metu šis reiškinys naudojamas visame pasaulyje elektros į elektrinėshidroelektrinės, termoelektrinis,branduolinė,vėjas ir kt.
Nesustokite dabar... Po reklamos yra daugiau;)
Elektromagnetinė indukcija ir Faradėjaus dėsnis
Pagal įstatymasįFaradėjus, kai yra variacijaįtekėtiįsrityjemagnetinis tam tikroje laidžioje grandinėje, pavyzdžiui, ritėje, a sukeltą elektromotorinę jėgą (elektros įtampa) kyla šiame laidininke.
Srautasmagnetinis, savo ruožtu tai susiję su magnetinio lauko linijų, kertančių plotą, skaičiumi. Tai fizinis kiekis, išmatuotas Wb (Weber arba T / m²), susijęs su srityjemagnetinis su plotu ir kampu tarp magnetinio lauko linijų ir normalios srities linijos.
Φ - magnetinis srautas (Wb arba T / m²)
B - magnetinis laukas (T - Tesla)
- plotas (m²)
θ - kampas tarp B ir A ploto normos
Nors elektromagnetinė indukcija buvo atradimas Faradėjus, jis to neišskaičiavo matematiškai, taip pat negalėjo paaiškinti, kaip elektromotorinė jėga pasirodė grandinėje. Šie įgyvendinimai atsirado vėliau, HeinrichasLenzas ir FranzasErnstasNeumannas, formuojantis Faradėjaus įstatymą tokį, kokį jį žinome šiandien.
Pažiūrėktaip pat:Viskas, ką reikia žinoti, kad sėkmingai dirbtumėte elektrostatikoje
Neumanno indėlis susijęs su Faradėjaus dėsnio lygtimi, jis apibūdino tai kaip magnetinio lauko srauto kitimą laike, žr .:
ε- sukelta elektromotorinė jėga (V - voltai)
ΔΦ - magnetinio srauto kitimas (Wb)
t - laiko intervalas
Indėlis Lenzas, savo ruožtu tai buvo susiję su energijos taupymo principu. Lenzas paaiškino, kokia turi būti elektros srovės kryptis, kurią sukelia magnetinio srauto kitimas. Pasak jo, sukeliama elektros srovė visada kyla siekiant priešintis išorinio magnetinio srauto kitimui. Lenzo išvada privertė Faradėjaus įstatymą pridėti neigiamą ženklą:
Šiame paveiksle parodyta, kaip sukelta elektromotorinė jėga atsiranda pagal Faradėjaus-Lenzo dėsnį. Atkreipkite dėmesį, kad sukelto magnetinio lauko linijos kyla norint kompensuoti magnetinio lauko srauto kitimas kuris didėja link vidaus solenoidas:
Elektromagnetinės indukcijos formulės
Pagrindinės elektromagnetinės indukcijos formulės yra magnetinio lauko srauto formulė ir Faradėjaus-Lenzo dėsnis, žr .:
Elektromagnetinės indukcijos taikymai
Pažinkime keletą tiesioginių elektromagnetinės indukcijos programų, įskaitant kintamosios srovės generatorius, transformatoriai ir elektriniai varikliai.
kintamosios srovės generatoriai
Visi kintama elektros srovė veikti pagal Faradėjaus elektromagnetinė indukcija. Šie generatoriai yra kelių tipų elektrinėse, ir bendras jų visų veiksnys yra tas, kad elektros energija gaunama iš konversija duoda mechaninė energija.
Pavyzdžiui, hidroelektrinėse krioklys transformuoja gravitacijos potencialo energija didelės masės Vanduo į kinetinė energija, ši energija sukuria generatoriaus mentių sukamą judėjimą, sujungtą su galingais magnetais ir didelėmis laidžiomis ritėmis. Jei jus labiau domina tema, susipažinkite su mūsų tekstu: Generatoriai.
Transformatoriai
Transformatoriai yra prietaisai, kurie tiesiogiai naudoja fenomeną elektromagnetinė indukcija. Šie įtaisai veikia tik su kintančiomis elektros srovėmis ir susideda iš geležinės juostos, paprastai U formos, suvyniotos į dvi rites, su skirtingu apsisukimų skaičiumi. Kai elektros srovė praeina per pirmąją apviją, ritė sukuria magnetinį lauką, kuris tada sutelkiamas ir perduodamas per geležinę juostą. Antroji ritė, veikiama svyruojančio magnetinio lauko, sukuria sukeltą magnetinį lauką, priešingai nei perduoda geležinė juosta.
Skirtumas tarp numerisįposūkiai kiekvienoje geležinės juostos pusėje indukuotos elektros srovės intensyvumas dviejose ritėse skiriasi, tačiau potencija elektros srovė kiekvienoje iš jų yra vienoda, taigi, didinant elektros srovę, yra galimas kritimas ir atvirkščiai.
Taip veikia transformatoriai: jie gali sumažinti arba sumažinti elektros srovės intensyvumą pagal kiekvienos savo ritės apvijų skaičiaus santykį. Transformatoriams naudojama formulė parodyta žemiau, patikrinkite:
VP ir Vs - pirminės ir antrinės įtampos
NP ir Ns - pirminės ir antrinės ritės apvijų skaičius
Ar įdomu šia tema? Perskaitykite mūsų tekstą: Kas yra transformatorius?
Elektriniai varikliai
Tu elektros varikliai veikti kaip apversti elektros generatoriai, tai yra, užuot pavertus mechaninę energiją į elektros, gaminti energijosmechanikanuo elektros. Šiuo atveju, užuot naudoję veleno sukimąsi elektros gamybai, mes priverčiame elektros srovę praeiti per veleną, suvyniotą per keletą ritių, todėl jis sukasi.
Pažiūrėktaip pat: Peržiūrėkite mūsų santrauką apie grandines ir elektros jungtis ir gerai dirbkite „Enem“
Mano. Rafaelis Helerbrockas
