Електромагнетна индукција и закони

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





Научник Мицхаел Фарадаи је откривен и објавио је Елецтромагнетиц индукција године 1831. Године 1832. амерички научник Џозеф Хенри је независно откривен. Основни концепт електромагнетне индукције преузет је из идеје о линијама силе. Иако су у време откривања научници једноставно одбацили његове идеје, јер нису створене математички. Јамес Цлерк Маквелл искористио је Фарадаиеве идеје као основу своје квантитативне електромагнетне теорије. Године 1834. Хеинрицх Ленз је изумео закон који објашњава флукс кроз читав круг. Индуковани смјер еф см може се примити из Ленцовог закона и тренутни резултати из електромагнетне индукције.

Шта је електромагнетна индукција?

Дефиниција електромагнетне индукције је стварање напона или електромоторне силе преко возачу унутар променљивог магнетног поља. Генерално, Мицхаел Фарадаи је препознат по иновацији индукције 1831. године. Јамес Цлерк Маквелл је то научно описао док је Фарадаиев закон индукције. Правац индукованог поља може се открити путем Ленцовог закона. После тога, Фарадаи-ов закон је генерализовао једначину Маквелл-Фарадаи-а. Примене електромагнетне индукције укључују електричне компоненте попут трансформатора, пригушнице , као и уређаји попут генератори и мотори .




Фарадејев закон индукције и Ленцов закон

Фарадејев закон индукције користи ΦБ-магнетни флукс у читавом простору свемира окруженом жичаном петљом. Овде се флукс може описати површинским интегралом.

магнетни флукс

магнетни флукс



Где је „дА“ површински елемент
‘Σ’ је ограђен жичаном петљом
„Б“ је магнетно поље.
„Б • дА“ је тачкасти производ који комуницира са количином магнетног флукса.

Магнетни ток кроз жичану петљу може бити пропорционалан бр. линија магнетног флукса које прелазе целу петљу.

Кад год се флукс током површине промени, Фарадејев закон каже да жичана петља добија ЕМФ (електромоторну силу). Најраспрострањенији закон каже да индуковани ЕМФ у било ком затвореном колу може бити еквивалентан брзини промене магнетног флукса укљученог у коло.


Где је „ε“ ЕМП, а „ΦБ“ магнетни ток. Смјер електромоторне силе може дати Ленцов закон, а овај закон каже да индукована струја која ће тећи на начин који ће се одупрети трансформацији која ју је генерисала. То је због негативног сигнала у ранијој једначини.

Да би се повећала генерисана електромагнетна сила, уобичајени приступ је развити везу флукса прављењем чврсто намотане петље жице сакупљене са Н једнаких увијања, свака са сличним магнетним флуксом који пролази кроз њих. Тада ће резултујући ЕМФ бити Н пута већи од 1-жице.

ε = -Н δΦБ / ∂т

ЕМФ се може генерисати одступањем магнетног флукса кроз површину жичане петље може се добити на бројне начине.

  • Магнетно поље (Б) се мења
  • Петља жице се може искривити, а површина (Σ) ће се променити.
  • Правац површине (дА) се мења и било која горња комбинација

Ленцов закон Електромагнетна индукција

Ленцов закон електромагнетне индукције каже да кад год се електромагнетна сила производи подешавањем магнетног флукса на основу Фарадаи-овог закона, тада индуковани поларитет ЕМС генерише струју и магнетно поље се одупире промени која га генерише.

ε = -Н δΦБ / ∂т

У горњој једначини електромагнетне индукције, негативни сигнал указује на то да индукована емф, као и да модификовани магнетни флукс (δΦБ) имају повратне сигнале.

Где,

Ε је индуковани емф

δΦБ је модификован у магнетном флуксу

Н је не. увијања унутар завојнице

Максвел-Фарадејева једначина

Генерално, однос између електромагнетне силе која је позната као ε унутар жичане петље око површине попут Σ, као и електричног поља (Е) унутар жице може се дати

електрично поље у максвелу

електрично поље у максвелу

У горњој једначини, „дℓ“ је елемент криве површине који је познат као „Σ“, обједињујући ово са дефиницијом флукса.
Интегрални облик Маквелл-Фарадаи-ове једначине може се записати као

магнетни флукс

магнетни флукс

Горња једначина је једна од Максвелове једначине из четири једначине и стога игра битну улогу у класичној теорији електромагнетизма.

интегрални-облик-маквеллове-фарадејеве једначине

интегрални-облик-маквеллове-фарадејеве једначине

Фарадаи-ов закон и релативност

Фарадејев закон наводи две различите чињенице. Једна је електромагнетна сила која се може генерисати магнетном силом преко покретне жице, као и ЕМФ трансформатора ЕМФ који се може генерисати електричном силом због промене магнетног поља.

1861. године, Јамес Цлерк Маквелл је привукао пажњу због засебне физичке уочљиве чињенице. Ово се може сматрати искључивим примером у концептима физике свуда где се постави такав основни закон да би се разјасниле две тако различите чињенице.

Алберт Ајнштајн је примећен да су оба стања комуницирала према упоредном кретању магнета и проводника, а резултат је непромењен током путовања. Ово је била једна од главних стаза која га је довела до ширења одређене релативности.

Експеримент са електромагнетном индукцијом

Знамо да електричну енергију може преносити ток електрона, иначе струја. Једна од главних и врло корисних карактеристика струје је што она ствара своје магнетно поље које је применљиво у неколико типова мотора као и у уређајима. Овде ћемо дати идеју о овом концепту објашњавајући експеримент електромагнетне индукције.

електромагнетно-индукциони експеримент

електромагнетно-индукциони експеримент

Потребни материјали овог експеримента углавном укључују танку бакарну жицу, 12В батерију за фењер, дугачки метални ексер, 9В батерију, прекидач, резаче жице, електричну траку и спајалице.

  • Везе и то функционише
  • Узмите дугачку жицу и повежите се са позитивним о / п преклопног прекидача.
  • Окрените жицу најмање 50 пута око металног ексера да бисте направили соленоид.
  • По завршетку увијања жице, спојите жицу на негативни прикључак батерије.
  • Узмите комад жице и повежите га са позитивним прикључком батерије и пребаците негативни терминал прекидача.
  • Активирајте прекидач.
  • Ставите спајалице близу металног ексера.

Проток струје унутар коло учиниће да метални ексер буде магнетни, као и да магнетизује спајалице. Овде ће 12В батерија створити јачи магнет у поређењу са 9В батеријом.

Апликације

Принципи електромагнетне индукције могу се применити у бројним уређајима као и системима. Неки од примера електромагнетне индукције укључују следеће.

  • Трансформатори
  • Индукциони мотори
  • Електрични генератори
  • Електромагнетно обликовање
  • Бројила ефеката Хала
  • Цуррент Цламп
  • Индукционо кување
  • Магнетни мерачи протока
  • Графички таблет
  • Индукционо заваривање
  • Индуктивно пуњење
  • Индуктори
  • Свјетиљка која се напаја механички
  • Ровланд прстен
  • Пицкупи
  • Транскранијална магнетна стимулација
  • Бежични пренос енергије
  • Индукционо заптивање

Дакле, ово је све о томе Електромагнетна индукција . То је метода где се проводник налази у променљивом магнетном пољу што ће проузроковати проналазак напона на проводнику. То ће проузроковати електричну струју. Принцип електромагнетне индукције може се применити у различитим применама као што су трансформатори, пригушнице итд. Ово је основа свих врста електромотора и генератора који се могу користити за производњу електричне енергије из кретања електричне енергије. Ево питања за вас, ко сте открили електромагнетну индукцију?