Michael Faraday tudóst felfedezték és közzétették az elektromágneses cikket indukció 1831-ben. 1832-ben Joseph Henry amerikai tudóst önállóan fedezték fel. Az elektromágneses indukció alapkoncepciója az erővonalak gondolatából származik. Bár a felfedezés idején a tudósok egyszerűen elvetették ötleteit, mert nem matematikailag jöttek létre. James Clerk Maxwell Faraday ötleteit használta kvantitatív elektromágneses elméletének alapjául. 1834-ben Heinrich Lenz kitalálta azt a törvényt, amely magyarázza a fluxust az egész körzetben. Az indukált e.m.f irányt meg lehet kapni a Lenz-törvényből, és a jelenlegi eredmények az elektromágneses indukcióból származnak.
Mi az elektromágneses indukció?
Az elektromágneses indukció meghatározása feszültség vagy elektromotoros erő létrehozása a sofőrhöz változó mágneses téren belül. Általában Michael Faraday-t az indukció újításával ismerik el 1831-ben. James Clerk Maxwell tudományosan leírta, míg Faraday indukciós törvénye. Az indukált térirány Lenz törvénye révén fedezhető fel. Ezt követően Faraday törvényét általánosították Maxwell-Faraday egyenletével. Az elektromágneses indukció alkalmazásai közé tartozik: elektromos alkatrészek mint a transzformátorok, induktivitások , valamint az olyan eszközök, mint generátorok és motorok .
Faraday indukciós törvénye és Lenz törvénye
Faraday indukciós törvénye a ΦB-mágneses fluxust használja a huzalhurokkal körülvett tér teljes területén. Itt a fluxus egy felületi integrállal írható le.
mágneses fluxus
Ahol a „dA” felületi elem
A ‘Σ’ a huzallal van körülvéve
’B’ a mágneses mező.
A „B • dA” egy ponttermék, amely kommunikál a mágneses fluxus mennyiségével.
A huzalhurok mágneses fluxusa arányos lehet a sz. mágneses fluxus vonalak, amelyek meghaladják az egész hurkot
Valahányszor a felszín alatti fluxus megváltozik, Faraday törvénye kimondja, hogy a huzal hurok EMF-et (elektromotoros erőt) nyer. A legelterjedtebb törvény szerint az indukált EMF bármely zárt körben egyenértékű lehet az áramkör által mágneses fluxus változásának sebességével.
Ahol ’ε’ az EMF, a ’ΦB’ a mágneses fluxus. Az elektromotoros erő irányát megadhatja Lenz törvénye, és ez a törvény kimondja, hogy egy indukált áram, amely azon az úton áramlik, amely ellenáll az azt generáló átalakításnak. Ennek oka a korábbi egyenlet negatív jele.
A keletkező elektromágneses erő megemeléséhez szokásos megközelítés a fluxuskapcsolat fejlesztése azáltal, hogy szorosan feltekercselt huzalt készítünk N egyenlő csavarokkal, mindegyik hasonló mágneses fluxussal megy keresztül rajtuk. Ekkor a kapott EMF N-szerese lesz az 1 egyetlen vezetékének.
ε = -N δΦB / ∂t
Az EMF a huzal-hurok teljes felületén a mágneses fluxus eltérése révén számos módon előállítható.
- A mágneses mező (B) megváltozik
- A hurkot eltorzíthatjuk, valamint a felület (the) megváltozik.
- A felület iránya (dA) megváltozik és bármelyik fenti kombináció
Lenz-törvény elektromágneses indukciója
Lenz törvénye szerint az elektromágneses indukció szerint amikor elektromágneses erő jön létre a mágneses fluxus Faraday-törvény alapján történő beállításával, akkor az indukált emf-polaritás áramot generál és a mágneses mező ellenáll az azt generáló változásnak.
ε = -N δΦB / ∂t
A fenti elektromágneses indukciós egyenletben a negatív jel azt jelzi, hogy az indukált emf, valamint a mágneses fluxuson belül módosuló (δΦB) visszirányú jelekkel rendelkezik.
Hol,
Ε egy indukált emf
A δΦB mágneses fluxusban módosul
N nem. tekercsen belül
Maxwell-Faraday egyenlet
Általánosságban elmondható, hogy az elektromágneses erő, amelyet ε néven ismerünk egy hurkon belül egy hurkon belül egy olyan felület körül, mint a Σ, valamint a huzalon belüli elektromos mező (E) között megadható
elektromos mező-a maxwellben
A fenti egyenletben a „dℓ” a felület görbe eleme, amelyet „Σ” néven ismerünk, egyesítve ezt a fluxus definícióval.
A Maxwell-Faraday egyenlet integrális alakja így írható
mágneses fluxus
A fenti egyenlet az egyik Maxwell-egyenletek a négy egyenletből, és ezért alapvető szerepet játszik a klasszikus elektromágnesesség-elméletben.
a maxwell – faraday-egyenlet integrál-alakja
Faraday törvénye és relativitás
Faraday törvénye két különböző tényt közöl. Az egyik az, hogy az elektromágneses erő mágneses erővel generálható egy mozgó vezetéken, valamint a transzformátor EMF-je elektromos erővel generálható a mágneses tér változása miatt.
1861-ben James Clerk Maxwell felhívta a figyelmet a külön megfigyelhető tényre. Ez kizárólagos példának tekinthető a fizika fogalmaiban, bárhol is felvetődik egy ilyen alaptörvény két ilyen eltérő tény egyértelművé tétele érdekében.
Albert Einsteint megfigyelték, hogy a két feltétel a mágnes és a vezető összehasonlító mozgása felé kommunikált, és az eredmény változatlan volt, melyikkel haladt. Ez volt az egyik fő sáv, amely a sajátos relativitáselmélet kibővítésére késztette.
Elektromágneses indukciós kísérlet
Tudjuk, hogy az elektromosságot az egyébként áramáramú elektronok áramlásával lehet szállítani. Az áram egyik legfontosabb és nagyon hasznos tulajdonsága, hogy létrehozza saját mágneses terét, amely többféle motorhoz és készülékhez alkalmazható. Itt fogunk képet adni erről a koncepcióról az elektromágneses indukciós kísérlet magyarázatával.
elektromágneses-indukciós kísérlet
A kísérlet szükséges anyagai főként vékony rézhuzalt, 12 V-os lámpás akkumulátort, hosszú fémszöget, 9 V-os elemet, kapcsolót, drótvágókat, elektromos szalagot és gemkapcsokat tartalmaznak.
- Kapcsolatok és működik
- Vegyünk egy hosszú huzalt, és csatlakozzunk a kapcsoló pozitív o / p-jéhez.
- Fordítsa el a huzalt legalább 50-szer a fémszeg körül, hogy mágnesszelepet készítsen.
- Miután a vezeték megcsavarodott, csatlakoztassa a vezetéket az akkumulátor negatív pólusához.
- Vegyünk egy drótdarabot, és csatlakoztassuk az akkumulátor pozitív kivezetésére és a kapcsoló negatív pólusára.
- Aktiválja a kapcsolót.
- Helyezze a gemkapcsokat a fémszög közelébe.
Az áram áramlása belül az áramkör mágnesessé teszi a fémszöget, valamint mágnessé teszi az kapcsokat. Itt egy 12 V-os akkumulátor erősebb mágnest generál, mint a 9 V-os elem.
Alkalmazások
Az elektromágneses indukciós elvek számos eszközben és rendszerben alkalmazhatók. Néhány elektromágneses indukciós példa a következőket tartalmazza.
- Transzformátorok
- Indukciós motorok
- Elektromos generátorok
- Elektromágneses kialakítás
- Hall effekt mérők
- Jelenlegi szorító
- Indukciós főzés
- Mágneses áramlásmérők
- Grafikus tábla
- Indukciós hegesztés
- Induktív töltés
- Induktorok
- Mechanikusan működtetett zseblámpa
- Rowland gyűrű
- Hangszedők
- Transzkranialis mágneses stimuláció
- Vezeték nélküli energiaátadás
- Indukciós tömítés
Így erről van szó Elektromágneses indukció . Ez egy olyan eljárás, ahol egy vezető egy változó mágneses mezőben helyezkedik el, és ez a feszültség feltalálását eredményezi a vezetőn. Ez elektromos áramot okoz. Az elektromágneses indukció elve különböző alkalmazásokban alkalmazható, például transzformátorokban, induktivitásokban stb. Ez az alapja mindenféle villanymotornak és generátornak, amelyek felhasználhatók villamos energia előállítására villamos mozgásból. Itt egy kérdés, ki fedezte fel az elektromágneses indukciót?
