inducție electromagnetică

Apariție a conductorului inducerea EMF

Atunci când sunt plasate într-un ghid de câmp magnetic și mutați-l astfel încât să fie în mișcare de trecere a liniilor de câmp, conductorul nu forța electromotoare. numit de inducție EMF.

inducție EMF are loc într-un conductor și dacă conductorul în sine va rămâne staționară și se va muta câmpul magnetic, conductorul care traversează liniile de forță.

Dacă conductorul, în care inducția EMF induse aproape orice circuit extern, forța electromotoare sub acțiunea acestui curent curge prin circuit, numit curentul de inducție.

Fenomenul induktirovaniya EMF într-un conductor la intersecția liniilor sale de forță a câmpului magnetic se numește inducție electromagnetică.

inducție electromagnetică - este procesul invers, adică conversia energiei mecanice în energie electrică ...

Fenomenul de inducție electromagnetică a găsit aplicarea pe scară largă în inginerie electrică. Ea se bazează pe utilizarea diferitelor mașini electrice de dispozitiv.

Amploarea și direcția electromotoare induse

Să vedem acum ce amploarea și direcția forței electromotoare indusă în conductorul.

Amploarea electromotoare induse depinde de numărul de linii de câmp care se intersectează conductorul pe unitatea de timp, t. E. La viteza de deplasare a conductorului în câmp.

Amploarea EMF indus este direct dependentă de viteza de deplasare a conductorului într-un câmp magnetic.

Amploarea forței electromotoare indusă de asemenea, depinde de lungimea porțiunii de conductor care se intersectează liniile de forță. Cea mai mare parte a conductorului traversat de liniile de forță, mai mare EMF este indusă în conductorul. În cele din urmă, cu atât mai puternic câmpul magnetic, adică. E. Cu cât inducerea ei, cu atât mai mare forța electromotoare are loc într-un conductor care traversează câmpul.

Astfel, amplitudinea emf indus apărute într-un conductor care se deplasează într-un câmp magnetic, este direct proporțională cu câmpul magnetic, lungimea conductorului și viteza sa de deplasare.

Această dependență este dată de E = Blv,

unde E - induse emf; B - inducție magnetică; I - lungimea conductorului; v - viteza de deplasare a conductorului.

Ar trebui să fie ferm în vedere faptul că se mișcă într-un conductor de câmp magnetic, de inducție EMF are loc numai în cazul în care acest conductor se intersectează liniile de forță magnetice. În cazul în care firul este deplasat de-a lungul liniilor de câmp, adică. E. Nu cruce, ci, așa cum alunecă peste ele, nu EMF este indus în ea nu este. Prin urmare, formula de mai sus este valabil numai în cazul în care conductorul este deplasat perpendicular pe liniile de câmp magnetic.

Direcția forței electromotoare indusă (și un curent în conductorul), depinde de direcția în care conductorul în mișcare. Pentru a determina direcția electromotoare indusă există de regulă din dreapta.

Dacă țineți palma mâna dreaptă, astfel încât acesta a inclus liniile de câmp magnetic, și îndoit degetul mare pentru a indica direcția de deplasare a conductorului, a extins patru degete indică direcția de acțiune a forței electromotoare indusă și direcția curentului într-un conductor.

Regula de bază

Emf indus în bobina

Am spus deja că crearea inducerii CEM conductor trebuie să fie mutat într-un câmp magnetic sau conductorul sau câmpul magnetic. În ambele cazuri, conductorul trebuie să se suprapună liniile magnetice de forță, în caz contrar EMF induse nu va. Indus forță electromotoare, și, prin urmare, curentul indus poate fi obținută nu numai într-un conductor drept, dar o rană conductor într-o bobină.

Atunci când conduceți magnetul permanent în interiorul bobinei induce forță electromotoare în aceasta datorită faptului că fluxul magnetic traversează înfășurărilor electromagnetului, adică. E. La fel cum a fost atunci când de conducere conductor direct în câmpul magnet.

Dacă magnetul este coborât în ​​bobina lent, care apare în EMF ei va fi atât de mică încât săgeata dispozitivului nu se poate abate. Dacă, dimpotrivă, magnetul intra rapid într-o bobină, deformarea va fi mare. Prin urmare, amploarea forței electromotoare indusă, și, prin urmare, forța de bobina cu curentul depinde de viteza de deplasare a magnetului, adică. E. Cât de repede liniile de câmp traversează spirele bobinei. Dacă ne întoarcem acum pentru a intra în bobina cu aceeași viteză, inițial magnet puternic și apoi slab, se poate observa că, atunci când puternica unitate de magnet indicatorul va fi deviat la un unghi mai mare. Prin urmare, amploarea forței electromotoare indusă, și, prin urmare, forța curentului bobinei depinde de mărimea fluxului magnetic al magnetului.

Și, în sfârșit, dacă se administrează la aceeași viteză aceeași în prima bobina magnetică cu un număr mare de spire, iar apoi cu o semnificativ mai mică, în primul caz, unitatea de mână este deviată la un unghi mai mare decât în ​​al doilea. Prin urmare, amploarea forței electromotoare indusă, și, prin urmare, forța curentului bobinei în funcție de numărul de rotații sale. Aceleași rezultate pot fi obținute în cazul în care, în loc de un magnet permanent pentru a aplica electromagnet.

Emf indus în direcția bobinei depinde de direcția de deplasare a magnetului. Pentru a afla cum de a determina direcția de electromotoare induse, a declarat legea stabilită de E. X. Lenz.

Legea lui Lenz inducției electromagnetice la

Orice modificare a fluxului magnetic în interiorul bobinei este însoțită de apariția emf indus în aceasta, cu atât mai repede se schimbă fluxul magnetic penetrant bobina, mai mare EMF este indusă în acesta.

Dacă bobina în care electromotoare indusă creat, scurtcircuitat la un circuit extern, apoi se merge pe bobine de inducție un curent care generează un câmp magnetic în jurul conductorului, prin care bobina se transformă în solenoid. Se pare, astfel încât schimbarea câmpului magnetic exterior induce un curent în bobina de inducție, care, la rândul său, creează o bobină în jurul câmpului său magnetic - câmpul curent.

Studiind acest fenomen, E. X. Lenz a stabilit legea care definește direcția curentului indus în bobina, și, prin urmare, direcția electromotoare induse. emf indus apar în bobina de schimbări în fluxul magnetic în bobina generează un curent de astfel de direcție în care fluxul bobina magnetic generat de acest curent, previne schimbarea fluxului magnetic parazite.

Legea lui Lenz este valabilă pentru toate cazurile induktirovaniya curent în conductorii, independent de forma conductorilor și modul în care se realizează schimbarea unui câmp magnetic exterior.

Atunci când conduceți magnetul permanent în raport cu o bobină de sârmă conectată la bornele galvanometru, sau atunci când bobina de conducere în raport cu magnetul are loc curent de inducție.

curenților induși în conductoare masive

Fluxul magnetic variabil este capabil să inducă nu numai forța electromotoare în transformă bobina, dar în conductoare masive de metal. Străpungerea conductorul strat în vrac, fluxul magnetic induce forță electromotoare în acesta, creând curenții induși. Aceste așa-numite curenți turbionari sunt distribuite pe un conductor masiv si scurt-circuitelor în ea.

Miezurile de transformare, miezurile magnetice ale diferitelor mașini electrice și aparate sunt doar acele conductoare masive care căldura produsă în acești curenți de inducție. Acest fenomen nu este de dorit, cu toate acestea, pentru a reduce amploarea curenților de inducție piese de mașini electrice și transformatoare miezuri nu masive, ci constau din foi subțiri, izolate una de alta hârtie sau un strat de lac izolator. Din cauza acestui traseu de propagare este obstrucționată de curenții turbionari în greutate conductor.

Dar, uneori, în practică, curenții turbionari sunt folosiți și cât de utile curenți. În utilizarea acestor curente se bazează, de exemplu, cuptoarele de încălzire prin inducție funcționează. contoare de energie electrică și amortizoare magnetice așa-numitele părți de aparate electrice în mișcare.