Omul de știință Michael Faraday a fost descoperit și publicat Electromagnetic inducţie în anul 1831. În anul 1832, omul de știință american Joseph Henry a fost descoperit independent. Conceptul de bază al inducției electromagnetice a luat din ideea liniilor de forță. Deși la momentul descoperirii, oamenii de știință pur și simplu au aruncat ideile sale, deoarece acestea nu au fost create matematic. James Clerk Maxwell a folosit ideile lui Faraday ca bază a teoriei sale electromagnetice cantitative. În anul 1834, Heinrich Lenz a inventat legea pentru a explica fluxul de-a lungul circuitului. Direcția e.m.f indusă poate fi primită din legea lui Lenz și rezultatele actuale din inducția electromagnetică.
Ce este inducția electromagnetică?
Definiția inducției electromagnetice este crearea unei tensiuni sau a unei forțe electromotoare la șofer în cadrul unui câmp magnetic variabil. În general, Michael Faraday este recunoscut prin inovația inducției în anul 1831. James Clerk Maxwell a descris-o științific în timp ce legea inducției lui Faraday. Direcția câmpului indus poate fi descoperită prin legea lui Lenz. Ulterior, legea Faraday a fost generalizată ecuația lui Maxwell-Faraday. Aplicațiile inducției electromagnetice includ componente electrice ca transformatoare, inductori , precum și dispozitive precum generatoare și motoare .
Legea inducției Faraday și legea lui Lenz
Legea inducției Faraday folosește fluxul magnetic ΦB pe o zonă a spațiului înconjurat de o buclă de sârmă. Aici fluxul poate fi descris de o integrală de suprafață.
flux magnetic
Unde „dA” este un element de suprafață
„Σ” este inclus în bucla de sârmă
‘B’ este câmpul magnetic.
„B • dA” este un produs dot care comunică cu cantitatea de flux magnetic.
Fluxul magnetic de-a lungul buclei sârmei poate fi proporțional cu nr. de linii de flux magnetic care depășesc de-a lungul buclei.
Ori de câte ori fluxul din timpul suprafeței se modifică, legea lui Faraday afirmă că bucla de sârmă obține un CEM (forță electromotivă). Legea cea mai răspândită afirmă că EMF indus în cadrul oricărui circuit închis poate fi echivalent cu rata de schimbare a fluxului magnetic inclus de circuit.
Unde „ε” este EMF și „ΦB” este fluxul magnetic. Direcția forței electromotoare poate fi dată de legea lui Lenz, iar această lege afirmă că un curent indus care va curge în modul care va rezista transformării care a generat-o. Acest lucru se datorează semnalului negativ din ecuația anterioară.
Pentru a crește forța electromagnetică care este generată, o abordare obișnuită este de a dezvolta conexiunea fluxului realizând o buclă strânsă de sârmă colectată cu N răsuciri egale, fiecare cu fluxul magnetic similar trecând prin ele. Atunci EMF rezultat va fi de N ori mai mare decât cel al unui singur fir.
ε = -N δΦB / ∂t
O EMF poate fi generată printr-o abatere a fluxului magnetic pe toată suprafața buclei de sârmă poate fi obținută în numeroase moduri.
- Câmpul magnetic (B) se schimbă
- Bucla de sârmă poate fi distorsionată, precum și suprafața (Σ) va fi modificată.
- Direcția suprafeței (dA) se schimbă și orice combinație de mai sus
Inducția electromagnetică a legii lui Lenz
Inducția electromagnetică a legii lui Lenz afirmă că ori de câte ori se produce o forță electromagnetică prin ajustarea fluxului magnetic pe baza legii lui Faraday, atunci polaritatea emf indusă generează un curent și câmpul magnetic rezistă schimbării care o generează.
ε = -N δΦB / ∂t
În ecuația de inducție electromagnetică de mai sus, semnalul negativ indică emf indus, precum și modificarea în fluxul magnetic (δΦB), au semnale inverse.
Unde,
Ε este un EMF indus
δΦB este modificat în flux magnetic
N este nu. de răsuciri în interiorul bobinei
Ecuația Maxwell-Faraday
În general, relația dintre forța electromagnetică cunoscută sub numele de ε într-o buclă de sârmă în jurul unei suprafețe ca Σ, precum și câmpul electric (E) din sârmă poate fi dată de
câmp electric în maxwell
În ecuația de mai sus, „dℓ” este un element curb al suprafeței care este cunoscut sub numele de „Σ”, unind acest lucru cu definiția fluxului.
Forma integrală a ecuației Maxwell-Faraday poate fi scrisă ca
flux magnetic
Ecuația de mai sus este una dintre Ecuațiile Maxwell din cele patru ecuații și, prin urmare, joacă un rol esențial în teoria electromagnetismului clasic.
forma-integrală-a-ecuației-maxwell-faraday
Legea și relativitatea lui Faraday
Legea Faraday prevede două fapte diferite. Unul este că forța electromagnetică poate fi generată printr-o forță magnetică peste un fir în mișcare, precum și EMF-ul transformatorului EMF poate fi generat cu o forță electrică din cauza unei schimbări de câmp magnetic.
În anul 1861, James Clerk Maxwell a atras atenția asupra faptului fizic observabil separat. Acesta poate fi considerat un exemplu exclusiv în conceptele de fizică ori de câte ori o astfel de lege de bază este ridicată pentru a clarifica două astfel de fapte diferite.
Albert Einstein a fost observat că ambele condiții comunicau către o mișcare comparativă între un magnet și un conductor, iar rezultatul a fost neschimbat prin care se călătorea. Aceasta a fost una dintre căile principale care l-au determinat să extindă relativitatea particulară.
Experiment de inducție electromagnetică
Știm că electricitatea poate fi transportată de fluxul de electroni altfel curent. Una dintre caracteristicile principale și foarte utile ale curentului este că își creează propriul câmp magnetic, care este aplicabil în mai multe tipuri de motoare, precum și în aparate. Aici vom da o idee despre acest concept explicând experimentul de inducție electromagnetică.
experiment-inducție electromagnetică
Materialele necesare acestui experiment includ în principal sârmă de cupru subțire, baterie de lanterne de 12V, cuie metalică lungă, baterie de 9V, comutator de comutare, tăietoare de sârmă, bandă electrică și agrafe pentru hârtie.
- Conexiuni și funcționează
- Luați o lungime lungă de fir și conectați-vă la o / p pozitivă a comutatorului.
- Întoarceți firul de cel puțin 50 de ori în jurul cuiului metalic pentru a face un solenoid.
- După răsucirea firului, conectați firul la borna negativă a bateriei.
- Luați o bucată de sârmă și conectați-o la borna pozitivă a bateriei și comutați la borna negativă.
- Activați comutatorul.
- Așezați agrafe de hârtie aproape de cuiul metalic.
Fluxul de curent din interior circuitul va face ca unghia metalică să fie magnetică, precum și va magnetiza agrafe de hârtie. Aici o baterie de 12V va genera un magnet mai puternic în comparație cu bateria de 9V.
Aplicații
Principiile de inducție electromagnetică pot fi aplicate în numeroase dispozitive, precum și în sisteme. Unele dintre exemplele de inducție electromagnetică includ următoarele.
- Transformatoare
- Motoare cu inducție
- Generatoare electrice
- Formarea electromagnetică
- Contoare de efect Hall
- Clemă curentă
- Gătit cu inducție
- Debitmetre magnetice
- Tabletă grafică
- Sudare prin inducție
- Încărcare inductivă
- Inductori
- O lanternă alimentată mecanic
- Inelul Rowland
- Ridicări
- Stimulare magnetică transcraniană
- Transfer de energie wireless
- Etanșare prin inducție
Astfel, totul este vorba Inductie electromagnetica . Este o metodă în care un conductor este situat într-un câmp magnetic diferit, ceea ce va determina inventarea unei tensiuni pe conductor. Acest lucru va provoca un curent electric. Principiul inducției electromagnetice poate fi aplicat în diferite aplicații, cum ar fi transformatoare, inductoare etc. Aceasta este baza tuturor tipurilor de motoare și generatoare electrice care pot fi utilizate pentru a genera electricitate din mișcarea electricității. Iată o întrebare pentru dvs., cine a descoperit inducția electromagnetică?
