Doğrudan iletkente ortaya çıkan EMF indüksiyonu. E.D.S.S.

Veya, aksine, hareketli manyetik alan sabit iletkeni geçer; veya iletken ve manyetik alan, uzayda hareket ettiğinde, birini diğerine göre hareket ettirin;

Böylece, kapalı bir döngü (dönüş, çerçeve) nüfuz eden büyüklükte herhangi bir değişiklik, iletken içindeki indüklenen bir EMF'ye eşlik eder.

A. = U × BEN. × t. = BEN.² × r. × t. (J).

Harcanan güç şunlara eşit olacaktır:

P. El \u003d U × BEN. = BEN.² × r. (W),

zincirdeki akımı belirlediğimiz yerden:

Bununla birlikte, bir manyetik alana yerleştirilen bir akımla iletkenin, sol elin kuralı tarafından belirlenen yönde hareket etmek için aday olan alanın yanındaki kuvveti yaşayacağını biliyoruz. Hareketiyle, iletken, alanın manyetik güç hatlarını geçecek ve içinde elektromanyetik indüksiyonun yasası ile indüklenen EMF ortaya çıkacaktır. Sağ elin kuralıyla belirlenen bu EDC'nin yönü çeyrek olacak BEN.. Onun ters emp diyelim E. Arr. Değer vermek E. Elektromanyetik indüksiyon kanununa göre OBR, aşağıdakilere eşit olacaktır:

E. Obr \u003d. B. × l. × v. (İÇİNDE) .

Kapalı devre ile:

U - E. Obr \u003d. BEN. × r.

zincirdeki akım nerede yaptı

İfadeleri (1) ve (3) karşılaştırma, iletkende manyetik bir alanda hareket eden, aynı değerlerle görüyoruz. U ve r. Akım, sabit bir iletkenden daha az olacaktır.

Ortaya çıkan ifadenin (2) üzerine çarpılması BEN.Alacağız:

U × BEN. = E. ObR × BEN. + BEN.² × r. .

Gibi E. Obr \u003d. B. × l. × v.T.

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

Hesaba katıldığında B. × l. × BEN. = F. ve F. × v. = P. Kürk, biz var:

U × BEN. = F. × v. + BEN.² × r.

P. = P. Kürk +. P. Em.

İkinci ifade, iletkenin bir manyetik alanda bir akımla hareket ettirildiğinde, voltaj kaynağının gücü termal ve mekanik güce dönüştürülür.

Düz bir çizgi iletkenini manyetik bir alanda hareket ettirirken, iletkenin uçlarındaki bir manyetik alanda ortaya çıkar. d. s. indüksiyon. Sadece formül tarafından değil, aynı zamanda E. formülüyle de hesaplanabilir. d. s.

düz bir iletkente indüksiyon. Böyle görüntülenir. Formülü (1) ve (2) § 97'yi eşitliyoruz:

Bils \u003d eiΔt, Buradan

nerede S / Δt \u003d v İletkenin hareket ettirilmesi hızı var. Bu nedenle d. s. Güç hatlarına dik olan iletken sürüş yaparken indüksiyon manyetik alan

E \u003d BLV.

İletken, indüksiyon çizgilerine α bir açıyla yönlendirilen bir hızda (Şekil 148, A) hareket ederse, hız V, V 1 ve V 2 bileşenlerine ayrışır. Bileşen, endüksiyon hatları boyunca yönlendirilir ve iletken hareket ettiğinde, e'ye neden olmaz. d. s. indüksiyon. İletkente e. d. s. Sadece bileşenin pahasına instildi v 2 \u003d v günah αindüksiyon hatlarına dik yönlendirilmiş. Bu durumda, e. d. s. İndüksiyon olacak

E \u003d CLV SIN α.

Bu formül E. d. s. Düz bir iletkente indüksiyon.

Yani, düz bir çizgi iletkenini manyetik bir alanda hareket ettirirken, E. D. Değeri, iletkenin aktif uzunluğu ile doğrudan orantılıdır ve hızının normal bileşenidir.

Bir doğrudan iletken yerine çerçeveyi alsa, o zaman ortaya çıkacak homojen bir manyetik alandaki rotasyonu ile ortaya çıkacaktır. d. s. İki tarafında (bkz. Şekil 138). Bu durumda, e. d. s. İndüksiyon olacak E \u003d 2 BLV SIN Α. Burada, çerçevenin bir aktif tarafının uzunluğu. İkincisi n dönüşlerden oluşursa, içinde meydana gelir. d. s. indüksiyon

E \u003d 2nblv günah α.

Ne e. d. s. İndüksiyon, çerçevenin V döngüsünün hızına ve bir manyetik alanda indüksiyondan, böyle bir deneyde görülebilir (Şekil 148, B). Geçerli jeneratörün yavaş döndürme çapında, ampul loş bir şekilde yanıyor: küçük bir er d. s. indüksiyon. Rotasyon hızında bir artışla, çapa ışığı daha parlak yanar: büyük bir E ortaya çıkıyor. d. s. indüksiyon. Aynı döndürme hızında, çapalar mıknatıslardan birini çıkarır, böylece manyetik alanın indüksiyonunu azaltır. Ampul yanıkları loş: er d. s. İndüksiyon azaldı.

Görev 35. Düz iletken uzunluğu 0,6 M. Esnek iletkenler akım kaynağına eklenir, ER d. s. kime 24 B. ve iç direnç 0.5 ohm. İletken, indüksiyonlu homojen bir manyetik alanda 0.8 T., Endüksiyon çizgileri okuyucuya yönlendirilir (Şekil 149). Tüm dış zincire karşı direnç 2.5 ohm.. Hızlardaki endüksiyon hatlarına dik hareket ederse, iletkendeki akımın gücünü belirleyin. 10 m / s. Sabit bir iletkenteki mevcut güç nedir?

Doğrusal iletken AV, galvanometre üzerinde kapatılan iletken lastiklerde indüksiyonlu bir manyetik alanda hareket eder.

Elektriksel ücretlerde, manyetik bir alanda iletkenle birlikte hareket eden Lorentz Güç Yasaları:

FL \u003d / Q / VB SIN A

Yönü sol elin kuralıyla belirlenebilir.

İletken içindeki Lorentz'in gücünün etkisi altında, iletken L'nin tüm uzunluğu boyunca pozitif ve negatif şarjların dağılımı
Lorentz'in gücü bu durumda üçüncü taraf bir kuvvetidir ve iletkende bir EDC indüksiyonu vardır ve iletken AV'nin uçlarında potansiyellerin farkı meydana gelir.

Hareketli bir iletken içindeki EMF indüksiyonunun oluşmasının nedeni, Lorentz'in gücünün serbest masrafları üzerindeki etkisi ile açıklanmaktadır.

Doğrulama çalışmaları için hazırlanıyor!

1. Devrendeki manyetik alandaki kontur hareketinin hangi yönünde indüksiyon akımı gerçekleşir?

2. Homojen bir manyetik alana sokulduğunda, devredeki indüksiyon akımının yönünü belirtin.

3. Çerçeve 1 pozisyondan 1 pozisyondan 2 pozisyondan 90 derece döndürülürse, çerçevede manyetik akı nasıl değişecektir?

4. Resimde gösterildiği gibi hareket ederlerse iletkenlerde bir indüksiyon akımı olacak mı?

5. Homojen bir manyetik alanda hareket eden bir AB iletkeninde indüksiyon akımının yönünü belirleyin.

6. Konturlarda indüksiyon akımının doğru yönünü belirtin.

Elektromanyetik Alan - Sınıf! Naya Fiziği

EMF, üç kelimenin kısaltmasıdır: Elektromotif Kuvvet. EMF indüksiyon (), değişken manyetik alanda olan iletken bir gövdede görünür. İletken bir gövde, örneğin, kapalı bir döngü, indüksiyon akımı olarak adlandırılan bir elektrik akımı akımı ise.

Elektromanyetik İndüksiyon için Faraday Hukuku

Elektromanyetik indüksiyonla ilgili hesaplamalarda kullanılan temel yasa, Faraday yasasıdır. Devrede elektromanyetik indüksiyonun elektromanyetik gücünün büyüklükte eşit olduğunu ve manyetik akı () değişikliğinin değişme oranının, konturun altını çizdiği yüzeyden tam tersinin olduğunu göstermektedir:

Faraday Hukuku (1) SI sistemi için kaydedilir. Vektörin sonundan kontura normalden, kontur baypasının saat yönünün tersine olması gerektiğini akılda tutulmalıdır. Akıştaki değişiklik eşit şekilde gerçekleşirse, indüksiyon şu şekilde bulunur.

İletken devreyi kaplayan manyetik akış, farklı nedenlerle bağlantılı olarak değişebilir. Bu, zaman değiştirme manyetik alan ve konturun deformasyonu olabilir ve konturu sahaya taşıyın. Manyetik akışın zamana göre toplam türevi, tüm nedenlerin etkisini dikkate alır.

Hareketli bir iletkende EMF indüksiyonu

İletken devrenin sabit bir manyetik alanda hareket ettiğini varsayalım. EMF indüksiyonu, manyetik alanın güç hatlarını kesen, konturun tüm bölümlerinde meydana gelir. Aynı zamanda, ortaya çıkan EMF devrede görünür, her sitenin cebirsel miktarına eşit olacaktır. EDC'nin dikkate alındığında ortaya çıkması, manyetik alandaki iletkenle birlikte hareket eden herhangi bir ücretsiz şarjda, Lorentz gücünün geçerli olacağı gerçeğiyle açıklanmaktadır. Lorentz kuvvetlerine maruz kaldığında, şarjlar kapalı iletkente hareket ettirir ve indüksiyon akımı oluşturur.

Bir dikdörtgen iletken çerçevenin homojen bir manyetik alanda bulunduğu durumunu düşünün (Şek. 1). Çerçevenin bir tarafı hareket edebilir. Bu tarafın uzunluğu L'ye eşittir. Bu bizim hareketli iletkenimiz olacak. Bir hızda hareket ederse, iletkenimizde EDC indüksiyonunun nasıl hesaplanacağını tanımlarız. Manyetik alan indüksiyon değeri, manyetik indüksiyon vektörüne dik çerçeve düzlemidir. Durum yapılır.

Dikkate alınan devrede EMF indüksiyonu, yalnızca hareketli kısmında meydana gelen EMF'ye eşit olacaktır. Konturun sabit parçalarında sürekli bir manyetik indüksiyon alanında.

Çerçeveye EMF indüksiyonunu bulmak için temel hukuku kullanıyoruz (1). Ancak bir başlangıç \u200b\u200biçin, manyetik bir akı ile tanımlayacağız. Tanım olarak, manyetik indüksiyon akışı:

durum düzlemi çerçevesi, alan indüksiyon vektörünün yönüne dik olduğundan, bu nedenle, çerçevenin ve indüksiyon vektörünün normal olması paraleldir. Çerçeveyi sınırlayan alan aşağıdaki gibi ifade edecektir:

nerede - hareketli iletkenin hareket ettiği mesafe. Faraday Hukukunda (3) dikkate alınarak (2) ifadesini (2) değiştireceğiz:

v, v, çerçevenin hareketli tarafının x ekseni üzerindeki hareket hızıdır.

Manyetik indüksiyon vektörünün () yönü ile iletkenin () hızı vektörü arasındaki açı bir açı ise, iletkendeki EDC modülü, formül ile hesaplanabilir:

Çözme problemlerinin örnekleri

Örnek 1.

Örnek 2.

Elektrik ve manyetik fenomenlerin ilişkisi her zaman fizikçilerle ilgilenmiştir. İngilizce fizikçi Michael Faraday Elektrik ve manyetik fenomenlerin birliğinde oldukça güveniyordu. Elektrik akımının bir demir parçasını mıknatısını verebileceğini savundu. Bir mıknatıs, görünümüne neden olabilir elektrik akımı? Bu görev çözüldü.

İletken sabit bir manyetik alanda hareket ederse, içindeki ücretsiz elektrik yükleri de taşınır (bir lorentz gücü var). Pozitif yükler, iletkenin bir ucunda (tellerin), negatif - diğerinde konsantre edilir. Potansiyellerde bir fark var - EMF Elektromanyetik İndüksiyon. Constant manyetik alanda hareket eden iletkendeki EMF indüksiyonunun oluşması denir elektromanyetik İndüksiyonun Fenomeni.

İndüksiyon akımının kural tanımı yönü (Kural kuralı):

Manyetik bir alanda hareket eden iletkende, bir EDC indüksiyonu meydana gelir, bu durumda mevcut enerji Joule-Lenza yasası ile belirlenir:

İletkeni manyetik alanda bir akımla hareket ettirmek için dış kuvvet çalışması

Konturda EMF indüksiyonu

Manyetik akı iletken devre (bobin) boyunca değiştirmeyi düşünün. Elektromanyetik indüksiyonun fenomeni deneysel şekilde açıldı:

Elektromanyetik İndüksiyon Yasası (Faraday Yasası): Devrede ortaya çıkan EMF elektromanyetik indüksiyonu, manyetik akı değişim oranıyla doğrudan orantılıdır.