Το θεμέλιο της σύγχρονης ηλεκτρολογίας - το φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής

Το φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής στην ηλεκτρική εφαρμοσμένη μηχανική είναι μια βάση. Έχει εμπειρικά ανακαλύψει ξανά το 1831 από τον Άγγλο φυσικό Μάικλ Φαραντέι. Ενώ ήταν γνωστό ότι μεταξύ ενός αγωγού και ενός μαγνήτη που βρίσκεται κοντά τους αλληλεπίδραση συμβαίνει. Θεωρήθηκε ότι το σταθερό φορτίο αλληλεπιδρούν μέσω ενός ηλεκτρικού πεδίου, και η κίνησή τους (ρεύμα) εκδηλώνεται μέσω ενός μαγνητικού πεδίου. Ωστόσο, η προοπτική πρακτική χρήση αυτής της γνώσης για τα πειραματικά αποτελέσματα του Faraday ήταν πολύ ασαφής. Στην πραγματικότητα, ο επιστήμονας που ανακάλυψε το φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, σηματοδότησε την έναρξη της στα βασικά της σύγχρονης ηλεκτρολόγου μηχανικού.

η ίδια η εμπειρία ήταν πολύ απλή: ένα μπαρ μόνιμου μαγνήτη άρχισε να κινείται, και ήταν υποψήφια στον κεντρικό χώρο μεταξύ των σπειρών του πηνίου. Συμπεράσματα πηνίο συνδέθηκαν με τη συσκευή αισθητήρα για μέτρηση μικρές τιμές του ρεύματος και της τάσης.

Έχει παρατηρηθεί ότι κατά τη μετακίνηση της βελόνας μαγνήτη γαλβανόμετρο αποκλίνει από το σημείο μηδέν. Και η απόκλιση ήταν μεγαλύτερη, ο μαγνήτης κινείται πιο εντατικά. Αν θυμηθούμε ότι έχει δύο γραμμές πόλο και ένταση του πεδίου, γίνεται φανερό σχέση μεταξύ της μαγνητικής ροής και το επαγόμενο ρεύμα που δημιουργείται.

Από το ρεύμα δεν μπορεί να προκύψει αυθόρμητα στο κύκλωμα, το λογικό συμπέρασμα της εμφάνισης της ηλεκτρεγερτικής δύναμης έγινε (EMF), η οποία, με τη σειρά του, σας επιτρέπει να λάβετε την τρέχουσα. του νόμου του Faraday της επαγωγής μας επιτρέπει να δηλώσουμε ότι η επίδραση του μαγνητικού πεδίου του αγωγού διαφορετικό στο χρόνο είναι η αιτία της αλλαγής του ηλεκτρικού πεδίου και, αν η τρέχουσα κλειστού κυκλώματος.

Το φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής του επέτρεψε να κάνει μια επαναστατική συμπέρασμα που προκαλούν το ηλεκτρικό πεδίο μπορεί να είναι όχι μόνο τα έξοδα αλλά και ένα διαφορετικό μαγνητικό πεδίο. Αργότερα διατυπώθηκε γενίκευση. Έτσι, νόμος του Faraday της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, αναφέρει ότι: δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο EMF εξαρτάται άμεσα από το ρυθμό μεταβολής της μαγνητικής ροής. Η ισχύς του ρεύματος που παράγεται από τον κλειστό βρόχο υπολογίζεται σύμφωνα με το νόμο του Ohm.

Το φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής είναι χαρακτηριστικό όχι μόνο για αγωγού, αλλά και για μαζικές αγώγιμα σώματα. Έτσι, ο μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο παράγει σε πάχος αγωγού (χαλύβδινη πλάκα και ούτω καθεξής.) Δινορεύματα. Προκαλούν ανεπιθύμητη θέρμανση, έτσι ώστε οι διάφορες μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για την εξάλειψή τους (σε μετασχηματιστές ελασμάτων πλάκα του χάλυβα για ηλεκτρικές εφαρμογές). Σημειώστε ότι σε ορισμένες συσκευές, τα δινορεύματα που χρησιμοποιούνται (λογιστική δίσκο μετρητές).

Σύντομα, το 1833, ο φυσικός Ε Lentz οδήγησε έναν κανόνα, βάσει του οποίου, που προκαλείται EMF παράγει ένα ρεύμα τέτοια κατεύθυνση για να εξουδετερώσει την αιτία της εμφάνισής του. Για παράδειγμα: μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο επάγει ένα ρεύμα στον αγωγό. Είναι σχεδιασμένο έτσι ώστε το δικό του μαγνητικό πεδίο (το οποίο είναι παρόν γύρω από τις ρευματοφόρων αγωγών) εξουδετερώνεται αιτία.

Το φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής αφέθηκαν να αναπτυχθούν ηλεκτρικό μηχανικής για την τρέχουσα κατάσταση του. Είναι δύσκολο να παρουσιάσει έναν πλήρη κατάλογο του εξοπλισμού που χρησιμοποιεί. Για παράδειγμα, το έργο των γεννητριών σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής με βάση αυτό το φαινόμενο. Ωστόσο, ο σχεδιασμός δυναμικό παραγωγής έχει υποστεί μια σημαντική αλλαγή από την Faraday, ωστόσο, η γενική αρχή παραμένει η ίδια: οι γραμμές του μαγνητικού πεδίου τέμνονται με τις υψηλής συχνότητας του ρεύματος αγώγιμο περιελίξεις, με αποτέλεσμα μια ηλεκτρεγερτική δύναμη και, αν το ηλεκτρικό ρεύμα κλειστού βρόχου. Επιπλέον γεννήτριες και κινητήρες, φαινόμενο επαγωγής χρησιμοποιείται, π.χ., σε μετασχηματιστές.