Indukcijaelektromagnetni to je pojav odgovoren za nastanek električni tokovi v materialih vodniki potopljen vase magnetna polja, če je predmet sprememb v tok magnetnega polja ki jih prečka.
Poglejtudi: Ali razumete, kaj je magnetizem? Dostopajte in odkrivajte
elektromagnetna indukcija
Okoli leta 1820, Hans Christian Oersted ugotovila, da obstaja povezava med pojavovelektrični in magnetno. Po naključju je Oersted ugotovil, da prehod iz električni tok na vodniku žice lahko spremeni smer poravnave nekaterih kompasi ki je ostala v bližini žice.
O poskusvOersted nam omogočil razumeti, da elektrika in magnetizem, do takrat "neodvisen" drug od drugega, sta pojava iste narave. Od tega odkritja so preučevali elektromagnetizem.
Glede na napredek v študijah, ki jim je sledilo odkritje Oersted, razumelo se je, da so električni tokovi sposobni ustvarjati magnetna polja, vzajemnost pa je bila opažena šele leta 1831, ko
Michael Faraday odkril, da je električni tok sposoben ustvariti magnetno polje. Zato faraday opravil več poskusov, je bil njegov poskusni aparat sestavljen iz železnega obroča, ovitega v dva navitja (tuljave) bakrenih žic, povezanih z bobni in na galvanometer (naprava za merjenje toka).
Faraday je ugotovil, da ko je bila baterija prazna naaliugasnjen, v Ljubljani je nastal tok galvanometerpa je ta tok prenehal in se ponovno pojavil šele, ko je bila baterija priključena ali odklopljena. Faraday je izvedel različne poskuse, pri enem od njih je ugotovil, da ko je a magnet proti prevodni tuljavi (znani tudi kot solenoid) skozinjo teče električni tok. Odkril je načelodajeindukcijaelektromagnetni.
Michael Faraday je odkril, da premikanjesorodnik med magnetom in tuljavo je bil sposoben proizvajati električni tok, trenutno se ta pojav po vsem svetu uporablja za proizvodnjo elektrika v elektrarnehidroelektrarne, termoelektrični,jedrska,veter itd.
Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)
Elektromagnetna indukcija in Faradayev zakon
Glede na pravovFaraday, ko je spremembavpretokvpoljemagnetno v nekem prevodnem vezju, kot v tuljavi, a inducirana elektromotorna sila (električna napetost) nastane v tem vodniku.
Pretokmagnetno, po drugi strani pa gre za število linij magnetnega polja, ki prečkajo neko območje. To fizična količina, merjeno v Wb (Weber ali T / m²), povezuje intenzivnost poljemagnetno s površino in kotom med črtami magnetnega polja in normalno črto območja.
Φ - magnetni tok (Wb ali T / m²)
B - magnetno polje (T - Tesla)
THE - površina (m²)
θ - kot med B in normalno površino A
Čeprav je bila elektromagnetna indukcija odkritje Faraday, ni ga matematično izpeljal in tudi ni mogel razložiti načina, kako se je elektromotorna sila pojavila v vezju, te izvedbe so prišle kasneje, v rokah HeinrichLenz in FranzErnstNeumann, oblikovanje Faradayevega zakona, kakršnega poznamo danes.
Poglejtudi:Vse, kar morate vedeti za uspeh elektrostatike
Neumannov prispevek se nanaša na enačbo Faradayevega zakona, opisal pa ga je kot časovno spremembo toka magnetnega polja, glej:
ε- inducirana elektromotorna sila (V - volti)
ΔΦ - variacija magnetnega pretoka (Wb)
t - časovni interval
Prispevek Lenz, po drugi strani pa je bilo povezano z načelom varčevanja z energijo. Lenz je pojasnil, kakšna mora biti smer električnega toka, ki ga povzroča sprememba magnetnega pretoka. Po njegovem se inducirani električni tok vedno pojavi da bi se uprli spreminjanju zunanjega magnetnega toka. Lenzova ugotovitev je povzročila, da smo Faradayevemu zakonu dodali negativni znak:
Naslednja slika prikazuje, kako inducirana elektromotorna sila nastane po Faraday-Lenzovem zakonu. Upoštevajte, da linije induciranega magnetnega polja nastanejo, da kompenzirajo sprememba toka magnetnega polja ki se povečuje proti notranjosti solenoid:
Formule elektromagnetne indukcije
Glavni formuli za elektromagnetno indukcijo sta formula magnetnega polja in zakon Faraday-Lenz, glej:
Uporaba elektromagnetne indukcije
Spoznajmo nekaj neposrednih aplikacij elektromagnetne indukcije, vključno z generatorji izmeničnega toka, transformatorji in elektromotorji.
generatorji izmeničnega toka
Vsi generatorji izmenični električni tok delujejo v skladu z Faradayeva elektromagnetna indukcija. Ti generatorji so prisotni v več vrstah elektrarn, skupni dejavnik vseh pa je, da se električna energija pridobiva iz pretvorba daje mehanska energija.
Na primer v hidroelektrarnah slap spremeni gravitacijska potencialna energija velike mase Voda v kinetična energijata energija ustvarja rotacijsko gibanje lopatic generatorja, povezanih z močnimi magneti in velikimi prevodnimi tuljavami. Če vas tema bolj zanima, obiščite naše besedilo: Generatorji.
Transformatorji
Transformatorji so naprave, ki neposredno uporabljajo pojav elektromagnetna indukcija. Te naprave delujejo samo z izmeničnimi električnimi tokovi in so sestavljene iz železne palice, običajno v obliki črke U, ovite v dve tuljavi z različnim številom obratov. Ko električni tok prehaja skozi prvo navitje, tuljava tvori magnetno polje, ki se nato koncentrira in prenaša skozi železno palico. Druga tuljava, izpostavljena nihajočemu magnetnemu polju, ustvarja inducirano magnetno polje, ki je v nasprotju s tistim, ki ga oddaja železna palica.
Razlika med številkovobrača na obeh straneh železne palice omogoča, da se jakost induciranega električnega toka v obeh tuljavah razlikuje potenco električni tok v vsakem od njih je enak, zato pri povečanju električnega toka pride do padca potenciala in obratno.
Tako delujejo transformatorji: lahko zmanjšajo ali zmanjšajo jakost električnega toka glede na razmerje med številom navitij v vsaki njihovi tuljavi. Formula, ki se uporablja za transformatorje, je prikazana spodaj, preverite:
VP in Vs - primarne in sekundarne napetosti
NP in Ns - število primarnih in sekundarnih navitij tuljav
Vas zanima ta tema? Preberite naše besedilo: Kaj je transformator?
Elektromotorji
Ti električni motorji delujejo kot obrnjeni električni generatorji, to je namesto pretvorbe mehanske energije v elektrika, proizvajajo energijamehanikaiz elektrike. V tem primeru namesto vrtenja jaška za proizvodnjo električne energije električni tok prehaja skozi jašek, navit skozi več tuljav, zaradi česar se vrti.
Poglejtudi: Oglejte si naš povzetek o tokokrogih in električnih povezavah in dobro se znajte na Enem
Jaz, Rafael Helerbrock
