Induksjonelektromagnetisk det er fenomen ansvarlig for fremveksten av elektriske strømmer i materialer ledere nedsenket i magnetiske felt, når det kan endres i magnetfeltstrøm som krysser dem.
Seogså: Forstår du hva magnetisme er? Få tilgang til og oppdag
elektromagnetisk induksjon
Rundt 1820, Hans Christian Oersted fant ut at det er et forhold mellom fenomenerelektrisk og magnetisk. Tilfeldigvis bemerket Oersted at passasjen av elektrisk strøm på en ledningstråd kan endre justeringsretningen for noen kompasser som hadde blitt igjen i nærheten av ledningen.
O eksperimentiOersted tillot oss å forstå at elektrisitet og magnetisme, inntil da "uavhengig" av hverandre, er fenomener av samme art. Det var fra denne oppdagelsen at studier på elektromagnetisme.
I henhold til fremskritt i studier etterfulgt av oppdagelsen av Oersted, ble det forstått at elektriske strømmer var i stand til å generere magnetiske felt, det gjensidige ble i sin tur bare observert i 1831, da
Michael Faraday oppdaget at en elektrisk strøm var i stand til å produsere et magnetfelt. Derfor, faraday utførte flere eksperimenter, hans eksperimentelle apparat besto av en jernring innpakket i to viklinger (spoler) av kobbertråder, koblet til en trommer og til et galvanometer (enhet som brukes til å måle strøm).
Faraday skjønte det når batteriet var påellerslått av, det ble dannet en strøm i galvanometerdenne strømmen opphørte imidlertid og dukket bare opp igjen når batteriet ble koblet til eller fra. Faraday utførte forskjellige eksperimenter, i en av dem fant han at når en magnet mot en ledende spole (også kjent som en solenoid), strømmer en elektrisk strøm gjennom den. Han hadde oppdaget prinsippgirinduksjonelektromagnetisk.
Michael Faraday hadde oppdaget at bevegelseslektning mellom en magnet og en spole var i stand til å produsere en elektrisk strøm, for tiden brukes dette fenomenet over hele verden, for produksjon av elektrisitet i kraftverkvannkraftanlegg, termoelektrisk,kjernefysisk,vind etc.
Ikke stopp nå... Det er mer etter annonseringen;)
Elektromagnetisk induksjon og Faradays lov
Ifølge loviFaraday, når det er variasjonistrømmeifeltmagnetisk i en eller annen ledende krets, som i en spole, en indusert elektromotorisk kraft (elektrisk spenning) oppstår i denne lederen.
Strømmemagnetisk, i sin tur gjelder det antall magnetfeltlinjer som krysser et område. At fysisk mengde, målt i Wb (Weber eller T / m²), relaterer intensiteten til feltmagnetisk med området og vinkelen mellom magnetfeltlinjene og områdets normale linje.
Φ - magnetisk flux (Wb eller T / m²)
B - magnetfelt (T - Tesla)
DE - areal (m²)
θ - vinkel mellom B og normal for område A.
Selv om elektromagnetisk induksjon var en oppdagelse av Faraday, han utledet det ikke matematisk, og kunne heller ikke forklare måten elektromotorisk kraft dukket opp i kretsen, disse implementeringene kom senere, i hendene på HeinrichLenz og FranzErnstNeumann, forme Faradays lov slik vi kjenner den i dag.
Seogså:Alt du trenger å vite for å lykkes med elektrostatikk
Neumanns bidrag gjelder ligningen til Faradays lov, han beskrev det som en tidsmessig variasjon av magnetfeltstrømmen, se:
ε- indusert elektromotorisk kraft (V - volt)
ΔΦ - magnetisk fluksvariasjon (Wb)
t - tidsintervall
Bidraget til Lenz, i sin tur var det relatert til prinsippet om energibesparelse. Lenz forklarte hva retningen til den elektriske strømmen som induseres av variasjonen i magnetisk strøm må være. Ifølge ham oppstår alltid den elektriske strømmen som induseres for å motsette seg variasjonen av ekstern magnetisk flux. Lenzs funn fikk oss til å legge det negative tegnet til Faradays lov:
Følgende figur viser hvordan den induserte elektromotoriske kraften oppstår i henhold til Faraday-Lenz-loven, merk at linjene til det induserte magnetfeltet oppstår for å kompensere for variasjon i magnetfeltstrømmen som øker mot det indre av solenoid:
Elektromagnetiske induksjonsformler
Hovedformlene for elektromagnetisk induksjon er magnetfeltstrømningsformelen og Faraday-Lenz-loven, se:
Anvendelser av elektromagnetisk induksjon
La oss bli kjent med noen direkte anvendelser av elektromagnetisk induksjon, inkludert vekselstrømsgeneratorer, transformatorer og elektriske motorer.
vekselstrømsgeneratorer
Alle generatorer av vekselstrøm operere i henhold til Faradays elektromagnetiske induksjon. Disse generatorene er til stede i flere typer kraftverk, og den felles faktoren for dem alle er at den elektriske energien hentes fra omdannelse gir mekanisk energi.
I vannkraftanlegg forvandler fossen f.eks gravitasjonspotensiell energi av en stor masse Vann i kinetisk energi, produserer denne energien rotasjonsbevegelsen til generatorbladene, koblet til kraftige magneter og store ledende spoler. Hvis du er mer interessert i emnet, kan du gå til teksten vår: Generatorer.
Transformatorer
Transformatorer er enheter som bruker direkte fenomenet elektromagnetisk induksjon. Disse enhetene fungerer bare med vekslende elektriske strømmer og består av en jernstang, vanligvis i U-form, pakket inn i to spoler, med forskjellige antall svinger. Når elektrisk strøm passerer gjennom den første viklingen, produseres et magnetfelt av spolen, som deretter konsentreres og overføres gjennom jernstangen. Den andre spolen, utsatt for det oscillerende magnetfeltet, genererer et indusert magnetfelt, i motsetning til det som overføres av jernstangen.
Forskjellen mellom Nummerisvinger på hver side av jernstangen gjør intensiteten til den induserte elektriske strømmen til å være forskjellig i de to spolene styrke elektrisk strøm i hver av dem er den samme, og dermed øker den elektriske strømmen, det er et potensielt fall og omvendt.
Slik fungerer transformatorer: de kan senke eller senke intensiteten til den elektriske strømmen i henhold til forholdet mellom antall viklinger i hver av deres spoler. Formelen som brukes for transformatorer er vist nedenfor, sjekk den ut:
VP og Vs - primær og sekundær spenning
NP og Ns - antall primær- og sekundærspolevindinger
Er du nysgjerrig på dette emnet? Les teksten vår: Hva er en transformator?
Elektriske motorer
Du elektriske motorer operere som inverterte elektriske generatorer, det vil si i stedet for å konvertere mekanisk energi til elektrisitet, produsere energimekanikkfra strøm. I dette tilfellet, i stedet for å bruke rotasjonen på en aksel for å generere elektrisitet, får vi en elektrisk strøm til å passere gjennom en aksel viklet gjennom flere spoler, slik at den roterer.
Seogså: Ta en titt på sammendraget vårt om kretser og elektriske tilkoblinger, og gjør det bra på Enem
Av meg. Rafael Helerbrock
