indüksiyonelektromanyetik bu fenomen ortaya çıkmasından sorumlu elektrik akımları malzemelerde iletkenler dalmış manyetik alanlar, değişikliklere tabi olduğunda manyetik alan akısı bu onları geçer.
BakAyrıca: Manyetizmanın ne olduğunu anlıyor musun? Erişin ve keşfedin
elektromanyetik indüksiyon
1820 civarında, Hans Christian Oersted arasında bir ilişki olduğu tespit edilmiştir. fenomenelektrik ve manyetik. Oersted, tesadüfen, elektrik akımı bir iletken tel üzerinde, bazılarının hizalama yönünü değiştirebilir pusulalar telin yakınında bırakılmıştı.
Ö DeneyiçindeOersted olduğunu anlamamıza izin verdi. elektrik ve manyetizma, o zamana kadar birbirinden “bağımsız”, aynı nitelikteki fenomenlerdir; elektromanyetizma.
Keşfedilen araştırmalardaki gelişmelere göre Oersted, elektrik akımlarının manyetik alanlar oluşturabildiği anlaşıldı, karşılıklılık ise ancak 1831'de gözlemlendi. Michael Faraday bir elektrik akımının bir manyetik alan oluşturabileceğini keşfetti. Bu nedenle,
faraday Birkaç deney gerçekleştirdi, deney cihazı iki sargıya (bobinlere) sarılı bir demir halkadan oluşuyordu. davul ve bir galvanometreye (akımı ölçmek için kullanılan cihaz).
Faraday, pil bittiğinde üzerindeveyakapalı, içinde bir akım oluştu galvanometreancak bu akım kesildi ve yalnızca akü bağlandığında veya bağlantısı kesildiğinde yeniden ortaya çıktı. Faraday farklı deneyler yaptı, bunlardan birinde mıknatıs iletken bir bobine (solenoid olarak da bilinir) doğru, içinden bir elektrik akımı akar. o keşfetmişti prensipveririndüksiyonelektromanyetik.
Michael Faraday keşfetmişti ki, hareketakraba bir mıknatıs ve bir bobin arasında bir elektrik akımı üretme yeteneğine sahipti, şu anda bu fenomen, üretimi için dünya çapında kullanılmaktadır. elektrik içinde enerji santrallerihidroelektrik santraller, termoelektrik,nükleer,rüzgar vb.
Şimdi durma... Reklamdan sonra devamı var ;)
Elektromanyetik İndüksiyon ve Faraday Yasası
Göre yasaiçindeFaraday, ne zaman... Olsa varyasyoniçindeakışiçindealanmanyetik bir bobinde olduğu gibi bazı iletken devrelerde, bir indüklenen elektromotor kuvvet (elektrik gerilimi) bu iletkende oluşur.
akışmanyetik, sırayla, bir alanı geçen manyetik alan çizgilerinin sayısı ile ilgilidir. bu fiziksel miktar, Wb (Weber veya T/m²) cinsinden ölçülen, yoğunluğu ile ilgilidir. alanmanyetik manyetik alan çizgileri ile alanın normal çizgisi arasındaki alan ve açı ile.
Φ – manyetik akı (Wb veya T/m²)
B – manyetik alan (T – Tesla)
bu – alan (m²)
θ – B ile A alanının normali arasındaki açı
Elektromanyetik indüksiyon bir keşif olmasına rağmen Faraday, bunu matematiksel olarak çıkarmadı ve elektromotor kuvvetin devrede nasıl ortaya çıktığını da açıklayamadı, bu uygulamalar daha sonra ellerinde geldi. HeinrichLenz ve FranzErnstNeumann, bugün bildiğimiz şekliyle Faraday yasasını şekillendiriyor.
BakAyrıca:Elektrostatikte başarılı olmak için bilmeniz gereken her şey
Neumann'ın katkısı, Faraday yasasının denklemiyle ilgilidir, bunu manyetik alan akışının zamansal bir varyasyonu olarak tanımlamıştır, bakınız:
ε– indüklenen elektromotor kuvveti (V – Volt)
ΔΦ – manyetik akı değişimi (Wb)
t - Zaman aralığı
katkısı Lenz, sırayla, enerji tasarrufu ilkesiyle ilgiliydi. Lenz, manyetik akıdaki değişimin neden olduğu elektrik akımının yönünün ne olması gerektiğini açıkladı. Ona göre, indüklenen elektrik akımı her zaman ortaya çıkar. dış manyetik akının değişmesine karşı koymak için. Lenz'in bulgusu, Faraday yasasına eksi işareti eklememize neden oldu:
Aşağıdaki şekil, Faraday-Lenz yasasına göre indüklenen elektromotor kuvvetinin nasıl ortaya çıktığını göstermektedir, indüklenen manyetik alan çizgilerinin, manyetik alan akı değişimi iç kısmına doğru artan solenoid:
Elektromanyetik İndüksiyon Formülleri
Elektromanyetik indüksiyon için ana formüller, manyetik alan akı formülü ve Faraday-Lenz yasasıdır, bakınız:
Elektromanyetik indüksiyon uygulamaları
Alternatif akım jeneratörleri de dahil olmak üzere elektromanyetik indüksiyonun bazı doğrudan uygulamalarını öğrenelim, transformatörler ve elektrik motorları.
alternatif akım jeneratörleri
Tüm jeneratörler alternatif elektrik akımı göre çalışmak Faraday'ın elektromanyetik indüksiyonu. Bu jeneratörler çeşitli santral tiplerinde bulunur ve hepsinin ortak özelliği elektrik enerjisinin santrallerden elde edilmesidir. dönüştürmek verir mekanik enerji.
Örneğin hidroelektrik santrallerde şelale, yerçekimi potansiyel enerjisi büyük bir kitlenin Su içinde kinetik enerji, bu enerji, güçlü mıknatıslara ve büyük iletken bobinlere bağlı jeneratör kanatlarının dönme hareketini üretir. Konuyla daha fazla ilgileniyorsanız, metnimize erişin: jeneratörler.
Transformatörler
Transformatörler, fenomeni doğrudan kullanan cihazlardır. elektromanyetik indüksiyon. Bu cihazlar yalnızca alternatif elektrik akımlarıyla çalışır ve genellikle U şeklinde, iki bobine sarılmış, farklı sayıda dönüşe sahip bir demir çubuktan oluşur. Elektrik akımı ilk sargıdan geçtiğinde, bobin tarafından bir manyetik alan üretilir ve bu alan daha sonra yoğunlaştırılır ve demir çubuktan iletilir. Salınımlı manyetik alana maruz kalan ikinci bobin, demir çubuğun ilettiğinin aksine, indüklenmiş bir manyetik alan oluşturur.
arasındaki fark numaraiçindedöner demir çubuğun her iki tarafında, indüklenen elektrik akımının yoğunluğunun iki bobinde farklı olmasını sağlar, ancak, güç her birinde elektrik akımı aynıdır, bu nedenle elektrik akımı arttıkça, potansiyel bir düşüş vardır ve bunun tersi de geçerlidir.
Transformatörler böyle çalışır: her bir bobinindeki sargı sayısı arasındaki orana göre elektrik akımının yoğunluğunu azaltabilir veya azaltabilirler. Transformatörler için kullanılan formül aşağıda gösterilmiştir, kontrol edin:
VP ve Vs – birincil ve ikincil gerilimler
NP ve Ns - birincil ve ikincil bobin sargılarının sayısı
Bu konuyu merak ediyor musunuz? Metnimizi okuyun: Transformatör Nedir?
Elektrik motorları
Sen elektrik motorları olarak çalışmak ters elektrik jeneratörleriyani mekanik enerjiyi enerjiye dönüştürmek yerine elektrik, üretmek enerjimekanikelektrikten. Bu durumda, elektrik üretmek için bir şaftın dönüşünü kullanmak yerine, birkaç bobine sarılmış bir şafttan bir elektrik akımı geçirerek dönmesine neden oluyoruz.
BakAyrıca: Devreler ve elektrik bağlantıları hakkındaki özetimize göz atın ve Enem'de başarılı olun
Benden. Rafael Helerbrock
