Оглавление:
Явление электромагнитной индукции
Явление электромагнитной индукции. Явление электромагнитной индукции является одним из наиболее важных явлений, наблюдаемых в магнитном поле. Он был открыт в 1831 году британским физиком Майклом Фарадеем.
- Суть этого явления заключается в том, что при каждом изменении магнитного потока, поступающего в цепь,
независимо от причины изменения магнитного потока, в цепи индуцируется электродвижущая сила е. Людмила Фирмаль
Опыт показывает, что наведенная или индуцированная электродвижущая сила е прямо пропорциональна скорости изменения потока цепи переменного тока цепи f Флюсовая связь circuit схемы равна алгебраической сумме нитей, проходящих через отдельные витки обмоток Ф=Ф1+Фа+Фз+•••4-Фя. (4-2)）
Если все витки обмотки w прокалываются одним и тем же потоком, то проникают、 Ф = О; Ф. (4.3） Поскольку число витков w является безразмерной величиной, связь потока измеряется в тех же единицах, что и flux. It важно обратить внимание на Формулу (4.1). Первое Примечание: f-сумма или результат флюсовой связи в цепи или winding.
- It создается не только внешним потоком, связанным с конкретным контуром, но и уникальным потоком, который, когда ток проходит через него, проникает в контур. 2-й комментарий указывает на знак «минус».
Отрицательным знаком формулы (4.1) является положительное направление линии магнитной индукции, через которую положительное направление индуцированной электродвижущей силы проникает в цепь с возрастающим потоком,
и его принято связывать с правилом пропеллера. Людмила Фирмаль
Если затянуть стартерный винт так, чтобы наконечник двигался в направлении линий магнитного поля по мере увеличения потока, то положительное направление наведенной электродвижущей силы совпадает с направлением вращения головки этого винта.
Знак минус в правой части уравнения (4.1) устанавливается таким образом, чтобы фактическое направление ЭДС в линию при указанных выше условиях принималось как положительное. ■ Рисунок 80, и объясните, что было сказано. Диаграмма 80 Фарадей провел эксперимент с замкнутой проводящей цепью.
Наведение ЭДС он интерпретировал как результат пересечения силовых линий проводом. В 1873 году британский физик Джеймс Кларк Максвелл обобщил и развил идею Фарадея. Он показал, что явление электромагнитной индукции наблюдается не только в замкнутых проводниковых цепях, но и в замкнутых непроводящих.
Обобщение Максвелла будет рассмотрено позже в этом курсе. Пример 33. выведена формула для определения ЭДС участка S в обмотке из числа витков, намотанных на прямоугольную рамку. Рамка вращается с угловой скоростью o>в однородном магнитном поле индукции B = BQe-at(рис. 80, б). вычислите число ЭДС e для w / — = \ tl \ a = 10 секунд-x \ S = 4 см * \ w = 31,4 секунды — \ w = 100
Решение. Обмотки потокосцепления Где угол а — это угол, образованный плоскостью рамы и горизонтальной плоскостью. =- ае-в cosuf-wr0 ′ sinwZ） dt £Б мы-за (значение COS <в 4-ж грех <д/). из / =-вычисляет число е т= -^ -; в = 0.5; е = 1-4-10 «4-100Е — * мл, 4 = 0.761(е). Определение ЭДС наведенной в проводнике дл часто проводят по следующей формуле: Де-Б [дл в Дж. — (4.4).
Здесь de-участок ЭДС проводника длиной JZ. v-скорость движения проводника относительно магнитного поля. В Формуле (4.4) индуктивный метод B умножается на скалярный с векторными произведениями dl и u. В результате расчетов по формуле (4.4) оказалось, что emf-positive.
It считается, что ЭДС de направлена в соответствии с положительным направлением проводящего элемента dl. Формула (4.4) одинаково хорошо подходит для определения ЭДС, если магнитное поле постоянно во времени, если проводник движется в неоднородном и однородном магнитном поле…
Когда проводник длины Z движется в однородном поле, его удобнее определить по формуле ЭДС е-Blvn. (4.5). Где B-индукция однородного магнитного поля, I-длина активной части проводника (пересекает силовую линию поля), а vn-составляющая скорости проводника в нормальном (вертикальном) направлении магнитного поля.
При использовании формулы направления индуцированной электродвижущей силы (4.5) она определяется по известному в курсе физики закону правой руки: расположите правую руку так, чтобы магнитная индукция вошла в ладонь, а если отодвинуть согнутые большие пальцы вдоль обычной составляющей скорости проводника, то она совпадает с направлением магнитной индукции. ••
Можно показать, что из Формулы (4.5) получается формула (4.1). 81 n выполняет некоторые вычисления. Фигурная чашка показывает неоднородное магнитное поле, направленное перпендикулярно рисунку. Проводник длины I может перемещаться внутри этого поля, которое является неотъемлемой частью определенного контура.
Компонент скорости проводника перпендикулярен полю ДХ » лять» Где x-координата направления ООН. E индуцируется в длине DL проводника. d. s., определяемая по формуле (4.5).Вместо этого используйте dl: de = = Bvndl. E. D. S длина проводника/ Один Д bdxdl БВ » дл〜 О Dxdl продукт представляет собой базовую платформу DS передается магнитным потоком aj * BdS e = df-приращение потока целевого контура.
Отсюда числовое значение е. И равно -. посолтел-ДТ и позже Новое направление индукции Е. Д. А так как положительное направление индукционной линии с возрастающим потоком связано законом движения винта, то необходимо учитывать знак минус.
Наконец(используйте w-1） д <б_ ди’ * давайте поговорим о возникновении Э. Д. концепция Силы S Лоренца используется на конце проводника для перемещения в магнитном поле.
Из курса физики известно, что движущая сила и магнитное поле находятся под влиянием величины электрического заряда и механической силы, пропорциональной составляющей скорости, перпендикулярной силовой линии магнитного поля.
Эти силы обычно называют силами Лоренца по имени голландского физика Хенрика Лоренца (1853-1928), а действующий заряд Q, движущийся со скоростью v с магнитным полем индукции B, равен q [o B].
Если проводник движется в магнитном поле и имеет компонент скорости, перпендикулярный силовой линии магнитного поля, то сила Лоренца действует на положительные и отрицательные заряды, входящие в атомы и молекулы этого проводника.
Сила, действующая на носитель отрицательного заряда, действует в одном направлении, а на носитель положительного заряда-в противоположном.
Если проводник, движущийся в магнитном поле, является металлом, то из-за большой способности переносить в нем носитель отрицательного заряда (свободный электрон) на одном конце проводника образуется избыточный отрицательный заряд, а на другом конце-отрицательный заряд(то есть избыточный положительный заряд).
Другими словами, разделение зарядов происходит в этом проводнике за счет того, что на носитель заряда в металлическом проводнике действует сила Лоренца. Положительный заряд появляется на одном конце проводника в избытке, а на другом конце он становится отрицательным. 。
Однако явление разделения зарядов в проводнике, движущемся в магнитном поле, есть не что иное, как появление в нем индуцированного э. д. с
Смотрите также:
