Induktionelektromagnetisk det är fenomen ansvarig för framväxten av elektriska strömmar i material ledare nedsänkt i magnetiska fält, när den kan ändras i magnetfältflöde som korsar dem.
Seockså: Förstår du vad magnetism är? Få tillgång till och upptäck
elektromagnetisk induktion
Runt 1820, Hans Christian Oersted fann att det finns ett samband mellan fenomenelektrisk och magnetisk. Oersted noterade av misstag att passagen av elektrisk ström på en ledningstråd kan ändra riktningen för vissa passare som hade lämnats i närheten av tråden.
O experimenteraiOersted tillät oss att förstå att elektricitet och magnetism, fram till dess "oberoende" av varandra, är fenomen av samma natur. Det var från denna upptäckt som studerar på elektromagnetism.
Enligt framsteg i studier följt av upptäckten av Oersted, var det underförstått att elektriska strömmar kunde generera magnetfält, var det ömsesidiga i sin tur bara observerades 1831 när
Michael Faraday upptäckte att en elektrisk ström kunde producera ett magnetfält. Därför, faraday utförde flera experiment, hans experimentapparat bestod av en järnring insvept i två lindningar (spolar) av koppartrådar, anslutna till en trummor och till en galvanometer (anordning som används för att mäta ström).
Faraday insåg att när batteriet var påelleravstängd, en ström bildades i galvanometerden här strömmen upphörde dock och återkom bara när batteriet var anslutet eller frånkopplat. Faraday genomförde olika experiment, i ett av dem fann han att när en magnet mot en ledande spole (även känd som en solenoid) strömmar en elektrisk ström genom den. Han hade upptäckt principgerinduktionelektromagnetisk.
Michael Faraday hade upptäckt att rörelserelativ mellan en magnet och en spole kunde producera en elektrisk ström, för närvarande används detta fenomen över hela världen för produktion av elektricitet i kraftverkvattenkraftverk, termoelektrisk,kärn,vind etc.
Sluta inte nu... Det finns mer efter reklam;)
Elektromagnetisk induktion och Faradays lag
Enligt lagiFaraday, när det finns variationiflödeifältmagnetisk i någon ledande krets, som i en spole, en inducerad elektromotorisk kraft (elektrisk spänning) uppstår i denna ledare.
Flödemagnetisk, i sin tur gäller det antalet magnetfältlinjer som passerar ett område. Det där fysisk kvantitet, uppmätt i Wb (Weber eller T / m²), avser intensiteten av fältmagnetisk med arean och vinkeln mellan magnetfältlinjerna och områdets normala linje.
Φ - magnetiskt flöde (Wb eller T / m²)
B - magnetfält (T - Tesla)
DE - yta (m²)
θ - vinkel mellan B och normal för område A.
Även om elektromagnetisk induktion var en upptäckt av Faraday, han härledde det inte matematiskt och kunde inte heller förklara det sätt på vilket den elektromotoriska kraften uppträdde i kretsen, dessa implementeringar kom senare, i händerna på HeinrichLenz och FranzErnstNeumann, utforma Faradays lag som vi känner den idag.
Seockså:Allt du behöver veta för att lyckas med elektrostatik
Neumanns bidrag gäller ekvationen av Faradays lag, han beskrev det som en tidsmässig variation av magnetfältets flöde, se:
ε- inducerad elektromotorisk kraft (V - volt)
ΔΦ - magnetisk flödesvariation (Wb)
t - tidsintervall
Bidraget från Lenz, i sin tur var det relaterat till principen om energibesparing. Lenz förklarade vilken riktning den elektriska strömmen som induceras av variationen i magnetiskt flöde måste vara. Enligt honom uppstår alltid den elektriska strömmen som induceras för att motsätta sig variationen av externt magnetiskt flöde. Lenzs resultat fick oss att lägga till det negativa tecknet i Faradays lag:
Följande bild visar hur den inducerade elektromotoriska kraften uppstår enligt Faraday-Lenz-lagen, notera att linjerna i det inducerade magnetfältet uppstår för att kompensera för variation av magnetfältflöde som ökar mot det inre av solenoid:
Elektromagnetiska induktionsformler
Huvudformlerna för elektromagnetisk induktion är magnetfältflödesformeln och Faraday-Lenz-lagen, se:
Tillämpningar av elektromagnetisk induktion
Låt oss lära känna några direkta tillämpningar av elektromagnetisk induktion, inklusive växelströmsgeneratorer, transformatorer och elmotorer.
växelströmsgeneratorer
Alla generatorer av växelström fungerar enligt Faradays elektromagnetiska induktion. Dessa generatorer finns i flera typer av kraftverk, och den gemensamma faktorn för dem alla är att den elektriska energin erhålls från omvandling ger mekanisk energi.
I vattenkraftverk förvandlar till exempel vattenfallet potentiell gravitationsenergi av en stor massa Vatten i rörelseenergi, producerar denna energi generatorrörens rotationsrörelse, ansluten till kraftfulla magneter och stora ledande spolar. Om du är mer intresserad av ämnet, gå till vår text: Generatorer.
Transformatorer
Transformatorer är enheter som använder direkt fenomenet elektromagnetisk induktion. Dessa enheter fungerar bara med alternerande elektriska strömmar och består av en järnstång, vanligtvis i U-form, insvept i två spolar, med olika antal varv. När elektrisk ström passerar genom den första lindningen alstras ett magnetfält av spolen som sedan koncentreras och överförs genom järnstången. Den andra spolen, utsatt för det oscillerande magnetfältet, genererar ett inducerat magnetfält, i motsats till det som överförs av järnstången.
Skillnaden mellan siffraivänder på vardera sidan av järnstången gör intensiteten av den inducerade elektriska strömmen att vara annorlunda i de två spolarna, dock potens elektrisk ström i var och en av dem är densamma, vilket ökar den elektriska strömmen, det finns ett potentiellt fall och vice versa.
Så här fungerar transformatorer: de kan sänka eller sänka den elektriska strömens intensitet enligt förhållandet mellan antalet lindningar i var och en av deras spolar. Formeln som används för transformatorer visas nedan, kolla in den:
VP och Vs - primär och sekundär spänning
NP och Ns - antal primära och sekundära lindningar
Är du nyfiken på det här ämnet? Läs vår text: Vad är en transformator?
Elektriska motorer
Du elektriska motorer fungerar som inverterade elektriska generatorer, det vill säga istället för att omvandla mekanisk energi till elektricitet, producera energimekanikfrån el. I det här fallet, istället för att använda en axels rotation för att generera elektricitet, får vi en elektrisk ström att passera genom en axel lindad genom flera spolar, vilket får den att rotera.
Seockså: Kolla in vår sammanfattning om kretsar och elektriska anslutningar och gör det bra på Enem
Av mig Rafael Helerbrock
