Inducción de EMF que surge en un conductor directo. E.D.S.

O, por el contrario, el campo magnético en movimiento cruza el conductor fijo; o cuando el conductor y el campo magnético, se mueven en el espacio, mueven uno con respecto a la otra;

Por lo tanto, cualquier cambio en el tiempo de la magnitud que penetra en un bucle cerrado (el turno, el marco) está acompañado por un EMF inducido en el conductor.

UNA. = U. × I. × t. = I.² × r. × t. (J).

El poder gastado será igual a:

pag. El \u003d U. × I. = I.² × r. (W),

desde donde determinamos la corriente en la cadena:

Sin embargo, sabemos que el conductor con una corriente colocada en un campo magnético experimentará la fuerza en el lado del campo que aspira a moverse en la dirección determinada por la regla de la mano izquierda. Con su movimiento, el conductor cruzará las líneas de poder magnético del campo y, en ella, por la ley de inducción electromagnética, surgirá EMF inducida. La dirección de este EDC, determinada por la regla de la mano derecha, será un cuarto. I.. Llamemos a su EMF inversa MI. arr. Valor MI. OBR de acuerdo con la ley de inducción electromagnética será igual a:

MI. OBR \u003d. B. × l. × v. (EN) .

Por circuito cerrado, tenemos:

U. - MI. OBR \u003d. I. × r.

donde hizo la corriente en la cadena

Comparando expresiones (1) y (3), vemos que en el conductor se mueve en un campo magnético, con los mismos valores. U. y r. La corriente será menor que con un conductor fijo.

Multiplicando la expresión resultante (2) en I.Obtendremos:

U. × I. = MI. OBR × I. + I.² × r. .

Como MI. OBR \u003d. B. × l. × v.T.

U. × I. = B. × l. × v. × I. + I.² × r. .

Teniendo en cuenta que B. × l. × I. = F. y F. × v. = pag. Piel, tenemos:

U. × I. = F. × v. + I.² × r.

pag. = pag. Piel +. pag. Em.

La última expresión muestra que cuando el conductor se mueve con una corriente en un campo magnético, la potencia de la fuente de voltaje se convierte en energía térmica y mecánica.

Al mover un conductor de línea recta en un campo magnético en los extremos del conductor, surge e. d. s. inducción. Se puede calcular no solo por la fórmula, sino también por la fórmula E. d. s.

inducción en un conductor recto. Se muestra así. Equipo de Fórmula (1) y (2) § 97:

BILS \u003d EIΔT, De aquí

dónde S / Δt \u003d v Hay una velocidad de mover el conductor. Por lo tanto er d. s. Inducción al conducir el conductor perpendicular a las líneas eléctricas. campo magnético

E \u003d BLV.

Si el conductor se mueve a una velocidad V (Fig. 148, A) dirigida a un ángulo α a las líneas de inducción, entonces la velocidad V se descompone en los componentes V 1 y V 2. El componente se dirige a lo largo de las líneas de inducción y cuando el conductor se mueve, no causa e. d. s. inducción. En el conductor e. d. s. Se induste solo a expensas del componente v 2 \u003d v pecado αDirigido perpendicular a las líneas de inducción. En este caso, e. d. s. La inducción será

E \u003d CLV Sin α.

Esta es la fórmula E. d. s. Inducción en un conductor recto.

Entonces, al mover un conductor de línea recta en un campo magnético, se induce e. re., cuyo valor es directamente proporcional a la longitud activa del conductor y el componente normal de su velocidad.

Si en lugar de un conductor directo, toma el marco, entonces con su rotación en un campo magnético homogéneo surgirá. d. s. En sus dos lados (ver Fig. 138). En este caso, e. d. s. La inducción será E \u003d 2 BLV Sin α. Aquí l es la longitud de un lado activo del marco. Si este último consiste en n girar, ocurre en él. d. s. inducción

E \u003d 2NBLV Sin α.

Que E d. s. La inducción depende de la velocidad de la rotación de V del marco y de la inducción en un campo magnético, se puede ver en tal experimento (Fig. 148, B). Con el anclaje de rotación lento del generador de corriente, la bombilla se quema con fuerza: una pequeña er d. s. inducción. Con un aumento en la velocidad de la rotación, la luz de anclaje se quema más: se levanta una EX grande. d. s. inducción. A la misma velocidad de rotación, los anclajes eliminan uno de los imanes, reduciendo así la inducción del campo magnético. Bombilla de luz quemaduras tenue: er d. s. La inducción disminuyó.

Tarea 35. Longitud del conductor recto 0.6 M. Los conductores flexibles se adjuntan a la fuente actual, ER d. s. quién 24 B. y resistencia interna 0.5 ohmios. El conductor está en un campo magnético homogéneo con inducción. 0.8 T., Las líneas de inducción cuyas se dirigen al lector (Fig. 149). Resistencia a toda la cadena externa. 2.5 ohm.. Determine la fuerza de la corriente en el conductor, si se mueve perpendicular a las líneas de inducción a velocidades. 10 m / s. ¿Cuál es la potencia actual en un conductor fijo?

El conductor rectilíneo AV se mueve en un campo magnético con inducción en neumáticos conductores que se cierran en el galvanómetro.

En cargos eléctricos, moviéndose junto con el conductor en un campo magnético, la potencia de Lorentz actúa:

Fl \u003d / q / vb sin un

Su dirección puede ser determinada por la regla de la mano izquierda.

Bajo la acción del poder de Lorentz dentro del conductor, la distribución de cargos positivos y negativos a lo largo de toda la longitud del conductor l
La fuerza de Lorentz es en este caso una fuerza de terceros, y en el conductor hay una inducción de EDC, y en los extremos del conductor AV ocurre la diferencia de potenciales.

La causa de la aparición de la inducción de EMF en un conductor en movimiento se explica por la acción de la fuerza de Lorentz en cargos libres.

¡Preparación para el trabajo de verificación!

1. ¿Con qué dirección del movimiento del contorno en el campo magnético en el circuito ocurrirá corriente de inducción?

2. Especifique la dirección de la corriente de inducción en el circuito cuando se introduce en un campo magnético homogéneo.

3. ¿Cómo cambiará el flujo magnético en el marco si el marco se gira 90 grados de la posición 1 a la posición 2?

4. ¿Habrá una corriente de inducción en los conductores si se mueven como se muestra en la imagen?

5. Determine la dirección de la corriente de inducción en un conductor AB que se mueve en un campo magnético homogéneo.

6. Especifique la dirección correcta de la corriente de inducción en los contornos.

Campo electromagnético - Clase! Naya Física

EMF es una abreviatura de tres palabras: fuerza electromotriz. La inducción de EMF () aparece en un cuerpo conductor, que se encuentra en un campo magnético variable. Si un cuerpo conductor es, por ejemplo, un bucle cerrado, fluye una corriente eléctrica, que se llama corriente de inducción.

Ley de Faraday para la inducción electromagnética.

La ley básica, que se utiliza en los cálculos asociados con la inducción electromagnética es la ley de Faraday. Sugiere que la potencia electromagnética de la inducción electromagnética en el circuito es igual en tamaño y es opuesta al signo de la tasa de cambio de flujo magnético () a través de la superficie que el contorno subrayó:

La ley de Faraday (1) se registra para el sistema SI. Debe tenerse en cuenta que desde el final del vector normal hasta el contorno, el bypass del contorno debe estar en sentido contrario a las agujas del reloj. Si el cambio en el flujo ocurre uniformemente, entonces la inducción se encuentra como:

La corriente magnética que cubre el circuito conductor puede variar en relación con diferentes razones. Este puede ser el campo magnético que cambia el tiempo y la deformación del contorno en sí, y mueva el contorno en el campo. El derivado total del flujo magnético por tiempo tiene en cuenta el efecto de todas las razones.

Inducción de EMF en un conductor en movimiento

Supongamos que el circuito conductor se mueve en un campo magnético constante. La inducción de EMF se produce en todas las partes del contorno, que intersecta las líneas eléctricas del campo magnético. Al mismo tiempo, el EMF resultante aparece en el circuito será igual a la cantidad algebraica de EMF de cada sitio. El surgimiento de EDC en el caso en proceso de consideración se explica por el hecho de que, en cualquier cargo libre, que se mueve junto con el conductor en el campo magnético, la potencia de Lorentz será válida. Cuando se expone a las fuerzas de Lorentz, los cargos se mueven y forman la corriente de inducción en el conductor cerrado.

Considere el caso cuando un marco conductor rectangular se encuentra en un campo magnético homogéneo (Fig. 1). Un lado del marco puede moverse. La longitud de este lado es igual a l. Este será nuestro conductor en movimiento. Definimos cómo calcular la inducción de EDC, en nuestro conductor, si se mueve a una velocidad V. El valor de inducción del campo magnético es B. Plano de marco perpendicular al vector de inducción magnética. Se realiza la condición.

La inducción de EMF en el circuito en consideración será igual a EMF, que se produce solo en su parte móvil. En las partes estacionarias del contorno en un campo magnético constante de inducción.

Para encontrar la inducción de EMF en el marco, utilizamos la Ley Básica (1). Pero para un inicio, definiremos con un flujo magnético. Por definición, el flujo de inducción magnética es:

donde, dado que la configuración del plano de la condición es perpendicular a la dirección del vector de inducción de campo, por lo tanto, la normalidad al marco y el vector de inducción es paralelo. El área que limita el marco expresará lo siguiente:

donde - la distancia a la que se mueve el conductor en movimiento. Sustituiremos la expresión (2), teniendo en cuenta (3) en la Ley de Faraday, obtenemos:

donde V es la velocidad de movimiento del lado móvil del marco en el eje X.

Si el ángulo entre la dirección del vector de inducción magnética () y el vector de velocidad del conductor () es un ángulo, el módulo EDC en el conductor se puede calcular utilizando la fórmula:

Ejemplos de resolución de problemas.

Ejemplo 1.

Ejemplo 2.

La relación de los fenómenos eléctricos y magnéticos siempre ha estado interesada en los físicos. Físico inglés Michael Faraday Fue bastante confiado en la unidad de los fenómenos eléctricos y magnéticos. Argumentó que la corriente eléctrica es capaz de magnetizar una pieza de hierro. ¿Puede un imán a su vez causar la apariencia? corriente eléctrica? Esta tarea fue resuelta.

Si el conductor se mueve en un campo magnético constante, las cargas eléctricas libres en su interior también se mueven (hay una potencia Lorentz). Los cargos positivos se concentran en un extremo del conductor (cables), negativo, en el otro. Hay una diferencia en los potenciales. Inducción electromagnética EMF. La aparición de la inducción de EMF en el conductor que se mueve en un campo magnético constante se llama el fenómeno de la inducción electromagnética..

Regla Definición Dirección de la corriente de inducción (Regla de la regla):

En el conductor se mueve en un campo magnético, se produce una inducción de EDC, la energía actual en este caso está determinada por la ley de JOULE-LENZA:

Trabajo de fuerza externa para mover el conductor con una corriente en un campo magnético.

Inducción de EMF en contorno

Considere cambiar el flujo magnético a través del circuito conductor (bobina). El fenómeno de la inducción electromagnética se abrió por una manera experimental:

Ley de inducción electromagnética (Ley de Faraday): La inducción electromagnética EMF que surge en el circuito es directamente proporcional a la velocidad de cambio de flujo magnético a través de él.