Dacă ați învățat bine fizica la școală, atunci, cu siguranță, vă amintiți experiența care a explicat în mod clar fenomenul de inducție electromagnetică.
În exterior, se părea ceva de genul acesta: profesorul a venit la clasă, însoțitorii au adus niște dispozitive și i-au pus pe masă. După ce a explicat materialul teoretic, a început o demonstrație a experimentelor, ilustrând în mod clar povestea.
Pentru a demonstra fenomenul de inducție electromagnetică, a fost necesară o bobină de inductanță de dimensiuni foarte mari, un magnet direct puternic, firele de legătură și un dispozitiv numit galvanometru.
Aspectul galvanometrului era o cutie plată de dimensiunea unui pic mai mult decât o foaie standard de format A4, iar în spatele peretelui frontal, acoperit cu sticlă, era o scală cu zero în mijloc. O săgeată neagră groasă ar putea fi văzută în spatele aceluiași geam. Toate acestea se deosebeau chiar de la ultimul birou.
Concluziile galvanometrului au fost conectate la bobină prin fire, după care un magnet a fost pur și simplu mișcat de mâna din interiorul bobinei. În timp, mișcarea magnetului dintr-o parte în alta a mutat săgeata galvanometrului, ceea ce a indicat că un curent curge prin bobină. Adevărat, chiar și după absolvire, un profesor de fizică cunoscut mi-a spus că pe spatele galvanometrului era un stilou secret, care a fost mișcat de mână de mână, dacă experimentul a eșuat.
În acel moment nu existau instrumente destul de sensibile și precise, așa că a durat mulți ani pentru a ghici că magnetul ar trebui să se miște în interiorul bobinei. Am încercat diferite forme și magneți cu o putere, bobine de date de lichidare sunt, de asemenea, modificate, un magnet a fost aplicată bobinei în moduri diferite, dar numai fluxul magnetic alternativ realizat prin deplasarea magnetului, a condus la rezultate pozitive.
Studiile lui Faraday au arătat că forța electromotoare care apare într-un circuit închis (bobina și galvanometrul din experimentul nostru) depinde de viteza de schimbare a fluxului magnetic, limitată de diametrul interior al bobinei. Este absolut indiferent cum se schimbă fluxul magnetic: fie datorită unei modificări a câmpului magnetic, fie datorită deplasării bobinei într-un câmp magnetic constant.
Auto-inducție, EMF de auto-inducție
Cel mai interesant este faptul că bobina este în propriul câmp magnetic creat de curentul care trece prin el. Dacă curentul din circuit (bobina și circuitele externe) se modifică din anumite motive, fluxul magnetic care provoacă EMF se va schimba de asemenea.
Un astfel de EMF se numește autoinducție EMF. Acest fenomen a fost studiat de remarcabilul om de știință rus E.Kh. Lenz. În 1833 a descoperit legea interacțiunii câmpurilor magnetice într-o bobină, ceea ce a dus la auto-inducție. Această lege este cunoscută sub numele de legea Lenz. (Să nu fii confundat cu legea lui Joel Lenz)!
Legea lui Lenz spune că direcția curentului de inducție care apare într-o buclă închisă conductoare este de așa natură încât creează un câmp magnetic care contracarează schimbarea fluxului magnetic care a cauzat apariția curentului de inducție.
În acest caz, bobina este în propriul flux magnetic, care este direct proporțional cu puterea curentului: Φ = L * I.
În această formulă există un factor de proporționalitate L, numit și inductor sau coeficient de autoinducție. În sistemul SI, unitatea de măsură a inductanței se numește Henry (HH). Dacă o bobină creează propriul flux magnetic 1Bb la un curent constant de 1A, atunci o astfel de bobină are o inductanță de 1G.
Ca un condensator încărcat, care are o sursă de energie electrică, bobina prin care curge curentul, are o rezervă de energie magnetică. Datorită fenomenului de auto-inducție, dacă bobina este inclusă în circuitul cu sursa EMF, atunci când circuitul este închis, curentul este setat cu o întârziere.
În același mod, nu se oprește imediat când este deconectat. În acest caz, auto-inductanța emf acționează asupra terminalelor bobinei, valoarea căreia (în zeci de ori) depășește în mod semnificativ emf-ul sursei de alimentare. De exemplu, un fenomen similar este utilizat în bobinele de aprindere a autovehiculului, în scanarea liniilor televizoarelor, precum și în schema standard a comutării lămpilor fluorescente. Acestea sunt toate manifestări utile ale autoinducției EMF.
În unele cazuri, autoindusă EMF naturii dăunătoare este, în cazul în care comutatorul de tranzistor încărcate înfășurare releu bobină sau electromagnet pentru protecție împotriva auto-inducție EMF paralel diodă de protecție bobinaj polaritate set spate sursa de energie EMF. Această includere este prezentată în figura 1.
Figura 1. Protecția cheii tranzistorului de EMF de autoinducție.
Cum se detectează transformările scurtcircuitate
Deseori există îndoieli, dar dacă există transformări cu scurtcircuit în transformatoarele sau înfășurările motorului? Pentru astfel de verificări, se folosesc diverse instrumente, de exemplu, punți RLC sau instrumente autodeterminate - sonde. Cu toate acestea, este posibil să se verifice prezența răsucirilor cu scurtcircuit utilizând o lampă simplă de neon. Lampa poate apărea chiar și de la un ceainic electric defect produs în China.
Pentru a efectua măsurătorile, o lampă fără rezistor limitator trebuie conectată la lichidul supus anchetei. Bobina trebuie să aibă cea mai mare inductanță; dacă este un transformator de rețea, conectați lampa la rețeaua de alimentare. După aceasta, un curent de mai multe milliampe ar trebui să treacă prin lichidare. În acest scop, puteți utiliza o sursă de alimentare cu un rezistor conectat în serie, așa cum se arată în figura 2.
Puteți utiliza bateriile ca sursă de alimentare. Dacă în momentul deschiderii circuitului de alimentare este observată o bliț a lămpii, bobina este în regulă, nu există torsiuni scurtcircuitate. (Pentru ca secvența de operații să fie mai ușor de înțeles în figura 2, este afișat un întrerupător).
Astfel de măsurători se pot efectua folosind un avometru cu săgeți, cum ar fi TL-4, în modul de măsurare a rezistenței * 1 Ω. În acest mod, acest dispozitiv dă un curent de circa un milion și jumătate de milliampere, ceea ce este suficient pentru realizarea măsurătorilor descrise. Un multimetru digital pentru aceste scopuri nu poate fi utilizat, curentul său nu este suficient pentru a crea forța necesară câmpului magnetic.
Astfel de măsurători pot fi făcute exact dacă lampa de neon este înlocuită cu propriile dvs. degete: pentru a crește puterea de rezolvare a dispozitivului de măsurare, degetele trebuie să fie ușor sărate. Cu o bobină de lucru, veți simți un șoc electric suficient de puternic, cu siguranță nu mortal, dar nici foarte plăcut.
Figura 2. Detectarea răsucirilor cu scurtcircuit cu ajutorul unei lămpi cu neon.
Trimiteți-le prietenilor: