Indukciaelektromagnetické to je fenomén zodpovedný za vznik elektrické prúdy v materiáloch vodičov ponorený do magnetické polia, pokiaľ podliehajú zmenám v tok magnetického poľa že ich pretína.
Pozritiež: Rozumiete, čo je to magnetizmus? Prístup a objavovanie
elektromagnetická indukcia
Okolo roku 1820, Hans Christian Oersted zistil, že existuje vzťah medzi javyelektrický a magnetické. Oersted náhodne poznamenal, že prechod cez elektrický prúd na vodiči drôtu môže zmeniť smer zarovnania niektorých kompasy ktoré zostali v blízkosti drôtu.
O experimentvOersted nám umožnilo pochopiť, že elektrina a magnetizmus, dovtedy navzájom „nezávislé“, sú javmi rovnakej povahy, až z tohto objavu vychádzajú štúdie o elektromagnetizmus.
Podľa pokroku v štúdiách, po ktorých nasledoval objav Oersted, chápalo sa, že elektrické prúdy sú schopné vytvárať magnetické polia, recipročné sa naopak pozorovalo až v roku 1831, keď Michael Faraday
objavil, že elektrický prúd je schopný vytvárať magnetické pole. Preto faraday uskutočnil niekoľko experimentov, jeho experimentálny prístroj pozostával zo železného krúžku zabaleného do dvoch vinutí (cievok) z medených drôtov, spojených s bubny a na galvanometer (prístroj používaný na meranie prúdu).
Faraday si to uvedomil, keď bola batéria naalebovypnutý, v galvanometer, avšak tento prúd prestal a znovu sa objavil, až keď bola batéria pripojená alebo odpojená. Faraday uskutočnil rôzne experimenty, v jednom z nich zistil, že keď a magnet smerom k vodivej cievke (tiež známej ako solenoid) cez ňu preteká elektrický prúd. Objavil princípdávaindukciaelektromagnetické.
Michael Faraday zistil, že pohybpríbuzný medzi magnetom a cievkou bol schopný produkovať elektrický prúd, v súčasnosti sa tento jav používa na celom svete, na výrobu elektrina v elektrárnevodné elektrárne, termoelektrický,jadrový,vietor atď.
Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)
Elektromagnetická indukcia a Faradayov zákon
Podľa zákonvFaraday, keď je variáciavtokvlúkamagnetické v niektorom vodivom obvode, ako v cievke, a indukovaná elektromotorická sila (elektrické napätie) vzniká v tomto vodiči.
Prietokmagnetické, týka sa to zase počtu siločiar magnetického poľa, ktoré prechádzajú oblasťou. To fyzikálna veličina, merané vo Wb (Weber alebo T / m²), sa týka intenzity lúkamagnetické s plochou a uhlom medzi čiarami magnetického poľa a normálnou čiarou oblasti.
Φ - magnetický tok (Wb alebo T / m²)
B - magnetické pole (T - Tesla)
THE - plocha (m²)
θ - uhol medzi B a normálou oblasti A
Aj keď elektromagnetická indukcia bola objavom Faraday, nevyvodil to matematicky, ani nedokázal vysvetliť spôsob, akým sa v obvode objavila elektromotorická sila, tieto implementácie prišli neskôr, rukou HeinrichLenz a FranzErnstNeumann, formovanie Faradayovho zákona, ako ho poznáme dnes.
Pozritiež:Všetko, čo potrebujete vedieť, aby ste boli úspešní v elektrostatike
Neumannov príspevok sa týka rovnice Faradayovho zákona, opísal ju ako časovú variáciu toku magnetického poľa, pozri:
ε- indukovaná elektromotorická sila (V - volty)
ΔΦ - zmena magnetického toku (Wb)
t - časový interval
Príspevok Lenz, zase to súviselo s princípom úspory energie. Lenz vysvetlil, aký musí byť smer elektrického prúdu indukovaného zmenami magnetického toku. Podľa neho indukovaný elektrický prúd vždy vzniká aby sa zabránilo zmenám vonkajšieho magnetického toku. Lenovo zistenie spôsobilo, že sme do Faradayovho zákona pridali záporné znamenie:
Nasledujúci obrázok ukazuje, ako indukovaná elektromotorická sila vzniká podľa zákona Faraday-Lenz, všimnite si, že čiary indukovaného magnetického poľa vznikajú za účelom kompenzácie variácia toku magnetického poľa ktorá sa zvyšuje smerom do interiéru solenoid:
Vzorce elektromagnetickej indukcie
Hlavné vzorce pre elektromagnetickú indukciu sú vzorec toku magnetického poľa a Faraday-Lenzov zákon, pozri:
Aplikácie elektromagnetickej indukcie
Poďme spoznať niektoré priame aplikácie elektromagnetickej indukcie vrátane generátorov striedavého prúdu, transformátory a elektromotory.
generátory striedavého prúdu
Všetky generátory striedavý elektrický prúd pracovať podľa Faradayova elektromagnetická indukcia. Tieto generátory sú prítomné v niekoľkých druhoch elektrární a pre všetky z nich je spoločné to, že elektrická energia sa získava z premena dáva mechanická energia.
Napríklad vo vodných elektrárňach vodopád transformuje gravitačná potenciálna energia veľkej masy Voda v Kinetická energia, táto energia produkuje rotačný pohyb lopatiek generátora, spojených s výkonnými magnetmi a veľkými vodivými cievkami. Ak vás téma zaujíma viac, navštívte náš text: Generátory.
Transformátory
Transformátory sú zariadenia, ktoré priamo využívajú fenomén elektromagnetická indukcia. Tieto zariadenia pracujú iba so striedavými elektrickými prúdmi a pozostávajú zo železnej tyče, zvyčajne v tvare písmena U, zabalenej do dvoch cievok s rôznym počtom závitov. Keď elektrický prúd prechádza prvým vinutím, cievka vytvára magnetické pole, ktoré sa potom koncentruje a prenáša cez železnú tyč. Druhá cievka vystavená kmitavému magnetickému poľu generuje indukované magnetické pole, na rozdiel od toho, ktoré prenáša železná tyč.
Rozdiel medzi číslovobraty na každej strane železnej tyče spôsobuje, že intenzita indukovaného elektrického prúdu je v oboch cievkach odlišná, avšak potencia elektrický prúd v každom z nich je rovnaký, čím sa zvýši elektrický prúd, dôjde k poklesu potenciálu a naopak.
Takto fungujú transformátory: môžu znižovať alebo znižovať intenzitu elektrického prúdu podľa pomeru medzi počtom vinutí v každej z ich cievok. Vzorec použitý pre transformátory je uvedený nižšie, skontrolujte ho:
V.P a V.s - primárne a sekundárne napätie
NP a Ns - počet primárnych a sekundárnych vinutí cievky
Ste zvedaví na túto tému? Prečítajte si náš text: Čo je to transformátor?
Elektrické motory
Vy elektromotory pôsobiť ako inverzné elektrické generátory, teda namiesto premeny mechanickej energie na elektrina, vyrábať energiemechanikaz elektriny. V takom prípade namiesto použitia rotácie hriadeľa na výrobu elektriny vytvoríme elektrický prúd, ktorý prechádza hriadeľom navinutým cez niekoľko cievok, čo spôsobí jeho rotáciu.
Pozritiež: Prezrite si náš súhrn obvodov a elektrických pripojení a urobte dobre na Enem
Podľa mňa.Rafael Helerbrock
