Fenomenul inducției electromagnetice este folosit pentru a transforma energia mecanică în energie electrică curentă. În acest scop, se folosesc generatoare, ale căror principiu de acțiune poate fi luat în considerare utilizând exemplul unui cadru plan care se rotește într-un câmp magnetic omogen
Să presupunem că rama se rotește într-un câmp magnetic omogen (B = const) uniform cu viteză unghiulară # 969; = const. Un flux magnetic legat de un cadru al zonei S. în orice moment t. în conformitate cu (11.3), este egală cu Φ = BnS = BS cos # 945; = Cos cos # 969; unde # 945; = Unghiul de rotație a cadrului la momentul t (originea este aleasă astfel încât pentru t = 0 # 945; = 0). Când rama se rotește, în ea va apărea un emf variabil. inducție
care variază în funcție de timp conform legii armonice. Pentru păcatul # 969; t = 1, Ei este maxim, adică Emax = BS # 969; determină valorile maxime atinse de emf oscilant.
Astfel, dacă un cadru se rotește uniform într-un câmp magnetic uniform, atunci apare o variabilă emf. schimbă armonios
Dacă rotim mai multe tururi și N se conectează în serie, S (S = NS1), adică, în N ori crește tensiunea eliminată.
Procesul de transformare a energiei mecanice în energie electrică este reversibil. Dacă un curent electric este trecut printr-un cadru plasat într-un câmp magnetic, atunci în conformitate cu punctul (1.2), cuplul va acționa asupra acestuia și cadrul va începe să se rotească. Acest principiu se bazează pe activitatea motoarelor electrice proiectate să transforme energia electrică în energie mecanică.
curent cu inducție are loc nu numai într-un conductor liniar, ci și în conductoarele solide masive plasate vperemennoe câmp magnetic. Acești curenți sunt închise în grosimea conductorului și, prin urmare, sunt numiți curenți de vortex. Ele sunt numite și curenți Foucault - după numele primului lor cercetător. curenți turbionari ca curenți de inducție liniare în conductoarele sunt supuse regula lui Lenz: câmpul lor magnetic este direcționat astfel încât să se opună schimbării fluxului magnetic inducerea de curenți turbionari. De exemplu, în cazul în care între polii unui pendul din cupru masiv fără personalitate juridică electromagnet efectuează oscilații practic neamortizate, atunci când porniți alimentarea se simte o frânare puternică și se oprește foarte repede. Acest lucru se datorează faptului că curenții turbionari au cauzat o astfel de direcție, care acționează asupra lor de către mișcarea magnetic inhiba intensitatea câmpului pendulului. Acest fapt este folosit pentru a calma (umezi) părțile în mișcare ale diferitelor dispozitive. Dacă în pendul mai sus decupaje radiale, curenții turbionari sunt atenuate și aproape nici o frânare.
Curenții curenți, pe lângă inhibarea (de regulă, un efect nedorit) determină încălzirea conductorilor. Prin urmare, pentru a reduce pierderile la încălzirea generatoarelor pentru armături și miezuri de transformator nu continuu, ci sunt realizate din plăci subțiri, separate unul de celălalt prin straturi izolatoare și setarea lor, astfel încât curenții turbionari sunt direcționate transversal plăcile. Căldura Joule generată de curenții Foucault este folosită în cuptoare metalurgice de inducție. Cuptorul de inducție este un creuzet plasat în interiorul bobinei în care este trecut un curent de înaltă frecvență. În metal există curenți puternici turbionari care îl pot încălzi până la topire. Această metodă permite topirea metalelor chiar și în vid, rezultând materiale ultra-pure.
Curenții turbionari, de asemenea, apar în fire prin care curge un curent alternativ. Direcția acestor curenți poate fi determinată de regula Lenz - direcția curenților turbionari este astfel încât să contracareze schimbarea curentului primar din interiorul conductorului și să contribuie la schimbarea acestuia în apropierea suprafeței. Astfel, datorită apariției curenților turbionari, curentul variabil rapid este distribuit neuniform de-a lungul secțiunii transversale a firului - este, de fapt, deplasat la suprafața conductorului. Acest fenomen a fost numit efectul pielii. Deoarece curenții de înaltă frecvență curg practic într-un strat de suprafață subțire, firele pentru ele sunt făcute goale.
Dacă conductorii solizi sunt încălziți de curenți de înaltă frecvență, rezultatul efectului cutanat este încălzirea numai a stratului de suprafață. Aceasta este baza metodei de întărire a suprafețelor metalice. Prin schimbarea frecvenței câmpului, se permite întărirea la orice adâncime necesară.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: