Inducţieelectromagnetic este fenomen responsabil de apariția curenți electrici în materiale dirijori scufundat in campuri magnetice, când este supus modificărilor în fluxul câmpului magnetic care le traversează.
Uitede asemenea: Înțelegi ce este magnetismul? Accesați și descoperiți
inductie electromagnetica
În jurul anului 1820, Hans Christian Oersted a constatat că există o relație între fenomeneelectric și magnetic. În mod accidental, Oersted a observat că trecerea curent electric pe un fir conductor ar putea schimba direcția de aliniere a unora busole care fusese lăsat în vecinătatea firului.
O experimentînOersted ne-a permis să înțelegem că electricitate și magnetismul, până atunci „independent” unul de celălalt, sunt fenomene de aceeași natură. Din această descoperire studiază electromagnetism.
Conform progreselor în studii urmate de descoperirea Oersted, s-a înțeles că curenții electrici erau capabili să genereze câmpuri magnetice, reciprocul, la rândul său, a fost observat abia în 1831, când
Michael Faraday a descoperit că un curent electric era capabil să producă un câmp magnetic. Prin urmare, faraday a efectuat mai multe experimente, aparatul său experimental constând dintr-un inel de fier înfășurat în două înfășurări (bobine) de fire de cupru, conectate la o tobe și la un galvanometru (dispozitiv utilizat pentru măsurarea curentului).
Faraday și-a dat seama că atunci când bateria era pesauoprit, s-a format un curent în galvanometrutotuși, acest curent a încetat și a reapărut doar când bateria a fost conectată sau deconectată. Faraday a efectuat diferite experimente, într-unul dintre ele a constatat că atunci când a magnet spre o bobină conductoare (cunoscută și sub numele de solenoid), curge un curent electric prin ea. El descoperise principiudăinducţieelectromagnetic.
Michael Faraday descoperise că circulaţierelativ între un magnet și o bobină a fost capabil să producă un curent electric, în prezent acest fenomen este utilizat la nivel mondial, pentru producerea de electricitate în centrale electricehidrocentrale, termoelectric,nuclear,vânt etc.
Nu te opri acum... Există mai multe după publicitate;)
Inducția electromagnetică și Legea lui Faraday
In conformitate cu legeînFaraday, atunci când există variațieîncurgereîncampmagnetic într-un circuit conductiv, ca într-o bobină, a forța electromotivă indusă (tensiunea electrică) apare în acest conductor.
curgeremagnetic, la rândul său, se referă la numărul de linii de câmp magnetic care traversează o zonă. Acea cantitate fizica, măsurată în Wb (Weber sau T / m²), raportează intensitatea campmagnetic cu aria și unghiul dintre liniile câmpului magnetic și linia normală a zonei.
Φ - flux magnetic (Wb sau T / m²)
B - câmp magnetic (T - Tesla)
THE - suprafață (m²)
θ - unghiul dintre B și normalul zonei A
Deși inducția electromagnetică a fost o descoperire a Faraday, el nu a dedus-o matematic și nici nu a putut explica modul în care a apărut forța electromotivă în circuit, aceste implementări au venit mai târziu, în mâinile HeinrichLenz și FranzErnstNeumann, modelând legea lui Faraday așa cum o cunoaștem astăzi.
Uitede asemenea:Tot ce trebuie să știi pentru a avea succes în electrostatică
Contribuția lui Neumann se referă la ecuația legii lui Faraday, el a descris-o ca o variație temporală a fluxului câmpului magnetic, a se vedea:
ε- forța electromotivă indusă (V - Volți)
ΔΦ - variația fluxului magnetic (Wb)
t - interval de timp
Contribuția de Lenz, la rândul său, a fost legat de principiul conservării energiei. Lenz a explicat care trebuie să fie direcția curentului electric indus de variația fluxului magnetic. Potrivit acestuia, curentul electric care este indus apare întotdeauna pentru a se opune variației fluxului magnetic extern. Descoperirea lui Lenz ne-a determinat să adăugăm semnul negativ la legea lui Faraday:
Următoarea figură arată cum apare forța electromotivă indusă conform legii Faraday-Lenz, rețineți că liniile câmpului magnetic indus apar pentru a compensa variația fluxului de câmp magnetic care crește spre interiorul solenoid:
Formule de inducție electromagnetică
Principalele formule pentru inducția electromagnetică sunt formula fluxului de câmp magnetic și legea Faraday-Lenz, a se vedea:
Aplicații ale inducției electromagnetice
Să cunoaștem câteva aplicații directe ale inducției electromagnetice, inclusiv generatoare de curent alternativ, transformatoare și motoare electrice.
generatoare de curent alternativ
Toți generatorii de curent electric alternativ funcționează conform Inducția electromagnetică a lui Faraday. Acești generatori sunt prezenți în mai multe tipuri de centrale electrice, iar factorul comun tuturor este că energia electrică este obținută din conversie dă energie mecanică.
În centralele hidroelectrice, de exemplu, cascada transformă energia potențială gravitațională a unei mari mase de Apă în energie kinetică, această energie produce mișcarea de rotație a lamelor generatorului, conectate la magneți puternici și bobine conductoare mari. Dacă sunteți mai interesat de subiect, accesați textul nostru: Generatoare.
Transformatoare
Transformatoarele sunt dispozitive care utilizează direct fenomenul inductie electromagnetica. Aceste dispozitive funcționează numai cu curenți electrici alternanți și constau dintr-o bară de fier, de obicei în formă de U, înfășurată în două bobine, cu un număr diferit de spire. Când curentul electric trece prin prima înfășurare, bobina produce un câmp magnetic, care este apoi concentrat și transmis prin bara de fier. A doua bobină, expusă câmpului magnetic oscilant, generează un câmp magnetic indus, contrar celui transmis de bara de fier.
Diferența dintre numărînse întoarce de fiecare parte a barei de fier face ca intensitatea curentului electric indus să fie diferită în cele două bobine, totuși potență curentul electric din fiecare dintre ele este același, astfel, creșterea curentului electric, există o cădere de potențial și invers.
Așa funcționează transformatoarele: pot reduce sau reduce intensitatea curentului electric în funcție de raportul dintre numărul de înfășurări din fiecare dintre bobinele lor. Formula utilizată pentru transformatoare este prezentată mai jos, verificați-o:
VP și Vs - tensiuni primare și secundare
NP și Ns - numărul înfășurărilor bobinei primare și secundare
Ești curios despre acest subiect? Citiți textul nostru: Ce este un Transformer?
Motoare electrice
Tu motoare electrice operează ca generatoare electrice inversate, adică în loc să transforme energia mecanică în electricitate, legume și fructe energiemecanicadin electricitate. În acest caz, în loc să folosim rotația unui arbore pentru a genera electricitate, facem ca un curent electric să treacă printr-un arbore înfășurat prin mai multe bobine, determinând rotirea acestuia.
Uitede asemenea: Consultați rezumatul nostru despre circuite și conexiuni electrice și mergeți bine pe Enem
De mine. Rafael Helerbrock
