Pentru orice buclă închisă, forța electromotoare indusă (EMF) este egală cu rata de schimbare a fluxului magnetic care trece prin acest circuit, luată cu semnul minus.
Legea inducției electromagnetice. legea inducției electromagnetice este special pentru CEM, în loc de curent pentru induktsionnnogo putere, t. k. intensitatea curentului depinde de proprietățile conductoare, pentru EMF este determinată numai de schimbarea fluxului magnetic. Conform legii inducției electromagnetice, emf-ul de inducție într-o buclă închisă este egal în valoare absolută. rata de schimbare a fluxului magnetic printr-o suprafață delimitată de un contur:
Într-o bobină care are mai multe rotații, EMF total depinde de numărul de rotații n:
e forța electromotoare care acționează de-a lungul unui contur arbitrar ales; B;
dF este schimbarea fluxului magnetic al conturului care trece prin suprafață, (Bb) sau # 8710; Ф = Ф1-Ф2;
dt este intervalul de timp pe care fluxul magnetic se modifică sau # 8710; t = t1 -t2.
Semnul minus din formula reflectă regula Lenz. numit după fizicianul rus E. H. Lenz:
Curentul de inducție care apare într-un circuit de conducte închis are o direcție în care câmpul magnetic pe care îl creează contracarează schimbarea fluxului magnetic care a cauzat acest curent.
Legea inducției electromagnetice este utilizată în toate mașinile electrice, în principal în generatoare.
Se poate identifica un caz special din formula generală a legii, care este utilizată în generatoarele de energie electrică
Dacă mutați ghidajul, astfel încât să intercepteaza fluxul magnetic în conductorul se forță electromotoare (FME), numit de inducție emf (inducție de la cuvântul latin ins - orientare, motivație) în câmpul magnetic al unui magnet permanent. sau emf induceți. Forța electromotoare apare și în cazul în care conductorul rămâne nemișcat și magnetul se mișcă. Fenomenul inducției unui emf. într-un conductor se numește inducție electromagnetică. Dacă conductorul, în care emf este indus, este inclus într-un circuit electric închis, apoi sub acțiunea emf. Un curent curge prin circuit, numit un curent inductiv.
Fig. 1. Determinarea direcției emf-ului inductat. prin regula dreptei
Sa stabilit experimental că valoarea emf-ului inductat. care apar într-un conductor în timp ce se mișcă într-un câmp magnetic, crește odată cu creșterea inducerii câmpului magnetic, a lungimii conductorului și a vitezei de mișcare. Efectul inductiv apare numai când conductorul traversează câmpul magnetic. Când conductorul se deplasează de-a lungul liniilor câmpului magnetic al emf. nu este inductibilă în ea. Direcția emf-ului inductat. și curent este cel mai ușor determinată de regula mâna dreaptă (Figura 1.): În cazul în care palma dreptul de a deține, astfel încât acesta a inclus liniile de câmp magnetic, aplecat degetul mare pentru a indica direcția de mișcare a conductorului, celelalte degete întinse indică direcția de acțiune a e indusă. DS și direcția curentului în conductor. Liniile câmpului magnetic sunt direcționate de la polul nord al magnetului la polul sudic.
Valoarea emf-ului inductat este determinată de formula
E = Blvsin # 945; (13)
Există, de asemenea, alte formulări diferite ale legii, de exemplu:
Ori de câte ori fluxul magnetic se schimbă, un curent trece prin bucla închisă conductoare în acest circuit.
Inducerea EMF într-o buclă închisă este direct proporțională cu rata de schimbare a fluxului magnetic prin zona delimitată de acest circuit etc.
Cel mai simplu exemplu de apariție a unui curent într-un conductor este o bobină prin care trece un magnet permanent. Direcția curentului indus poate fi determinată utilizând regula Lenz.
Fig. 9 Exemplu de apariție a unui curent într-un conductor
Curentul indus prin schimbarea câmpului magnetic care trece prin circuit, prin câmpul său magnetic, împiedică această schimbare.
Fig. 10 Regula Lenz
În cazul în care introducem un magnet în bobină, fluxul magnetic din circuit crește, astfel încât câmpul magnetic creat de curentul indus, conform regulii Lenz, este îndreptat împotriva creșterii câmpului magnetului. Pentru a determina direcția curentului, trebuie să vă uitați la magnetul din polul nordic. Din această poziție, vom înșuruba gaura în direcția câmpului magnetic al curentului, adică spre polul nordic. Curentul se va deplasa în direcția rotației burghiului, adică în sensul acelor de ceasornic.
În cazul în care scoatem magnetul din bobină, fluxul magnetic din circuit scade și, prin urmare, câmpul magnetic creat de curentul indus este îndreptat împotriva scăderii câmpului magnetului. Pentru a determina direcția curentului, trebuie să răsuciți burghiul, direcția de rotație a burghiului va indica direcția curentă în conductor - în sens invers acelor de ceasornic.
Legea lui Ampere este una dintre legile cele mai importante și mai utile în ingineria electrică, fără care progresul științific și tehnic este de neconceput. Această lege a fost formulată pentru prima dată în 1820 de Andre Marie Ampere. Rezultă că doi conductori paralele de-a lungul cărora trece un curent electric sunt atrase dacă direcțiile curentului coincid și dacă curentul curge în direcții opuse conductorii resping. Interacțiunea are loc aici cu ajutorul unui câmp magnetic care se produce permanent în mișcarea particulelor încărcate.
Legea lui Ampere stabilește că un curent care acționează într-un câmp magnetic omogen acționează printr-o forță proporțională cu curentul I, lungimea conductorului l și inducția câmpului magnetic B.
Matematic, legea lui Ampere în formă simplă arată astfel:
unde F este forța Ampera sau forța electromagnetică (forța cu care conductorii resping sau atrage),
B - inducție magnetică, T;
L este lungimea conductorului, m;
# 945; - unghiul dintre direcția curentului și direcția inducției magnetice.
Această formulă a legii lui Ampere se dovedește a fi valabilă pentru un dirijor rectiliniu și un domeniu omogen.
Pentru a determina direcția forței care acționează asupra unui conductor cu un curent plasat într-un câmp magnetic, este aplicată regula mâinii stângi.
Fig. 11 Regula stângii.
Legea Ampere este utilizată în toate mașinile electrice, în principal în principiul acțiunii motoarelor electrice.
Este sub influența forței lui Ampere rotorul rotindu-se, deoarece câmpul magnetic al statorului îi afectează înfășurarea, conducând-o. Orice vehicule cu tracțiune electrică pentru a conduce arborii pe care sunt amplasate roțile utilizează puterea Amperilor (tramvaie, mașini electrice, trenuri electrice etc.).
Orice noduri din ingineria electrică, unde mișcarea oricăror elemente aflate sub influența unui câmp electromagnetic, utilizează legea Ampere. Cel mai utilizat și utilizat în aproape toate modelele tehnice este un agregat bazat pe legea Ampere - este un motor electric sau, structural, aproape același, un generator.
De asemenea, câmpul magnetic acționează mecanismele de blocare electrică (motoare electrice, uși glisante, uși ascensor). Cu alte cuvinte, orice dispozitiv care funcționează pe electricitate și are noduri rotative se bazează pe funcționarea legii lui Ampere. Se găsește de asemenea în aplicații în multe alte tipuri de inginerie electrică, de exemplu într-un difuzor.
Într-un difuzor sau difuzor, un magnet permanent este folosit pentru a conduce membrana care formează vibrațiile sonore. Pe ea, sub influența câmpului electromagnetic creat de conductorul adiacent cu curentul, acționează forța de amperi, care variază în funcție de frecvența sonoră dorită.
Literatură: M. Katsman. Mașini electrice. §V1-B3
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: