7-9 učenika klase u zadacima ponekad zadovoljavaju koncept EDC-a. I odmah pitanje: "Što je to?"

Ako uzmete na bilo koji strujni izvor: baterija (galvanski element), napajanje, itd., - Vidite, na primjer, natpis "4.5 V". Pozivate ovaj izvor napona. Ali zapravo je EMF - elektromotivna sila. To je označeno ℰ, mjereno u volti (b).

Ako se električni otpor izvora može zanemariti (tj. Problem ne govori ništa o toj otpornosti ili je napisano da je izvor savršen), a zatim je EMF i izvorni napon jednaki.

Na ovaj način,

EMF je jedna od karakteristika trenutnog izvora.

Obično, rješavanju problema u 7-9 razreda.

Razina A.

U razredima srednjih škola, koncept EMF-a zahtijeva detaljnije razmatranje.

Trećutost

Razmotrite dva primjera.

1. Masovna lopta m. u nekom trenutku ALI iznad tablice (sl. 1, a).

2. Kugla s naplatom p: 1 (i niska masa) fiksirana u nekom trenutku ALI Kratka udaljenost od drugog fiksne naboje p: 2 (sl. 1, b).

Sl. jedan

Što se događa s loptima ako su pušteni?

1. Masovna lopta m. Početak pada, a ako ga ne uhvatite, pada na stol. Lopta čini snagu gravitacije. U ovom slučaju, kažu da snaga gravitacije (ili gravitacijsko polje) čini rad.

2. Kugla s naplatom p: 1 će se početi premjestiti na naplatu p: 2, A ako ga ne uhvatite, to će se suočiti s njim. Lopta čini pomicanje snage privlačnosti na drugu kuglu ( koulomska sila). U tom slučaju, kažu da Coulomb sila (ili električno polje) čini rad.

Je li moguće vratiti lopte do točke a?

Moguće je, ali za to morate napraviti dodatnu snagu.

U prvom primjer, možemo baciti loptu. Provest ćemo vlastitu energiju kako bismo prisilili loptu da se krećemo u pravom smjeru.

Drugi primjer će detaljnije razmotriti. Lopta se može napraviti da se preseli još jedan naboji p: 3, velika vrijednost od naplate p: 2. Ali to će također biti ista sila Coulomb. Također možete primijeniti mehaničku snagu, možete obavijestiti loptu s dodatnom energijom (na primjer, svjetlo, kemikalija, itd.) Da bi se moglo prevladati atrakciju nabojstva p: 2 .

Sile koje djeluju na optužbu, s izuzetkom Coulomba, nazivaju se treća strana, Unutar bilo kojeg izvora struje, troškovi se kreću pod djelovanjem snaga trećih strana.

U svim slučajevima, ako snaga uzrokuje kretanje tijela u pravom smjeru, to čini rad. Dakle, snage trećih strana čine rad na kretanju optužbe, koja se zove treća strana.

Emf.

Omjer rada snaga trećih strana za premještanje naboj na veličinu ove naknade je EMF (elektromotivna sila).

Označava rad snaga trećih strana - A. CT, prijenosni naboj - p:, onda iz definicije slijedi da EDC

Na temelju ove formule možete dati još jednu definiciju:

EMF je fizička skalarna vrijednost, numerički jednaka radu snaga trećih strana na kretanje jedinstvenog pozitivnog naboja.

Prema tome, EMF karakterizira učinak snage treće strane i nije sila u uobičajenom razumijevanju ove riječi. Ovdje se ponovno ne koristi ne vrlo uspješno, već povijesno uspostavljena terminologija.

Iz ove formule jasno je da se EMF mjeri u volti (b).

.

U ovoj lekciji opisat ćemo mehanizam za pružanje dugotrajne električne struje. Uvodimo koncepte "izvora energije", "snagu treće strane", opisujemo načelo njihovog djelovanja, kao i uvođenje koncepta elektromotorne sile.

Predmet: DC zakoni
Lekcija: Električna sila

U jednoj od prethodnih tema (uvjeti električne struje), pitanje potrebe za izvorom napajanja za dugoročno održavanje postojanja električne struje već je pogođeno. Sama sadašnja, naravno, može se dobiti bez takve napajanja. Na primjer, ispuštanje kondenzatora kada je fotoaparat izbijanja. Ali ova struja će biti previše vozila (sl. 1).

Sl. 1. Kratkotrajna struja uz uzajamno ispuštanje dviju važnih nabijenih elektroskopa ()

Coulomb snage uvijek nastoje smanjiti višesmjerne naknade, čime se uskladile potencijale tijekom lanca. A, kao što je dobro poznato, razlika u potencijalima je potrebna za prisutnost polja i struje. Stoga je nemoguće učiniti bez ikakvih drugih snaga koje grade troškove i podržavaju potencijalnu razliku.

Definicija. Sile treće strane - snage ne-električnog podrijetla, s ciljem uzgoja troškova.

Te sile mogu biti različite prirode ovisno o vrsti izvora. U baterijama su kemijski podrijetlo, u električnim generatorima - magnetski. Oni pružaju postojanje struje, jer je rad električnih sila na zatvorenoj konturi uvijek nula.

Drugi zadatak energetskih izvora, osim održavanja potencijalne razlike, je nadopunjavanje gubitaka energije na sudar elektrona s drugim česticama, kao rezultat toga prvi gubi kinetičku energiju, a unutarnja energija dirigenta raste ,

Sile treće strane unutar izvora obavljaju rad protiv električnih sila, šireći troškove na zabave nasuprot njihovom prirodnom potezu (dok se kreću u vanjski lanac) (sl. 2).

Sl. 2. Shema djelovanja treće strane

Analog opskrbe električnom energijom može se smatrati vodenom pumpom koja omogućuje vodu protiv prirodnog udara (odozdo prema gore, do apartmana). Stražnji dio vode je prirodno pod djelovanjem gravitacije, ali za kontinuirani rad vodoopskrbe stana zahtijeva kontinuirani rad pumpe.

Definicija. Elektromotivna sila je omjer rada optužbi trećih strana za kretanje naboj na veličinu ove naknade. Oznaka -:

Jedinica mjere:

Umetnuti. EMF otvoren i zatvoreni lanac

Razmotrite sljedeći lanac (Sl. 3):

Sl. 3.

S otvorenim ključem i idealnim voltmetrom (otpor je beskrajno velik) u lancu neće biti struje, a samo se radi na odvajanju naknada će se provoditi unutar galvanskog elementa. U ovom slučaju, voltmetar će pokazati vrijednost EDC-a.

Kada je ključ zatvoren oko lanca, bit će struja, a VoltMeter više neće pokazivati \u200b\u200bvrijednost EMF-a, pokazat će se napon vrijednost, isto kao na kraju otpornika. S zatvorenom petljom:

Ovdje: - napon na vanjskom lancu (na opterećenju i ožičenim žicama); - napon unutar galvanskog elementa.

U sljedećoj lekciji proučit ćemo zakon o DR-u za puni lanac.

Popis referenci

  1. Tikhomirova s.a., Yavorsky B.M. Fizika (osnovna razina) - m.: Mnemozina, 2012.
  2. Gentendestein l.e., kurac yu.i. Fizika 10 klase. - m.: Ilex, 2005.
  3. Myakyshev g.ya., Sinyakov A.Z., Slobodskov B.A. Fizika. Elektrodinamika. - M: 2010.
  1. ens.ttu.ru ().
  2. physbook.ru ().
  3. elektrodinamika.narod.ru ().

Domaća zadaća

  1. Što je snaga treće strane, koja je njihova priroda?
  2. Kako je napon na otvorenim stupovima strujnog izvora s EMF-om?
  3. Kako se energija u zatvorenom krugu okreće i prenosi?
  4. * EMF Lantern baterije - 4.5 V. Hoće li ova baterija snimiti svjetlo žarulje, izračunate na 4,5 V? Zašto?

Na krajevima vodiča, što znači da struja zahtijeva postojanje snaga trećih strana ne-električne prirode, s kojima se događa odvajanje električnih naknada.

Snage treće strane Sve sile koje djeluju na električno nabijene čestice u lancu nazivaju se, s izuzetkom elektrostatskog (tj. Coulomb).

Sile treće strane vode naplaćene čestice svih izvora struje: u generatorima, na elektranama, u elektroništinskim elementima, baterijama itd.

Kada je krug zatvoren, u svim pro-vodkerskim lancima je stvoreno električno polje. Unutar izvora struje, troškovi se kreću pod djelovanjem snaga trećih strana na koulorbove sile (elektroni se kreću od pozitivno nabijene elektrode na negativno), au cijelom preostalom lancu vode i premještaju električno polje (vidi Slika.

U trenutnim izvorima u procesu rada na odvajanju nabijenih čestica postoje transformacija različitih vrsta energije u električni-kui. Prema vrsti transformirane energije, sljedeće vrste elektromotorne moći razlikuju:

- elektrostatički - u stroju za elektrofore, u kojem je transformacija mehaničke energije tijekom trenja u električnu;

- termoelektrični - u termoelekmiranju - unutarnja energija grijane topline od dvije žice izrađene od različitih metala pretvara se u električni;

- fotoelektrični - u fotocelu. Ovdje postoji konverzija lagane energije u električnu: s osvjetljenjem nekih tvari, na primjer, selen, bakreni oksid (I), silicij je promatrano gubitak negativnog električnog naboja;

- kemikalija - u elementima za elektro prevlačenje, baterije itd. Izvori u kojima je transformacija kemijske energije u električnu.

Elektromotivna sila (EMF) - karakteristike trenutnih izvora. Koncept EMF uveden je G. OM 1827. za DC krugove. Godine 1857. Kirchhoff je definirao EMF kao rad snaga trećih strana prilikom prijenosa jednog električnog naboja duž zatvorene petlje:

ɛ \u003d ST / q,

gdje ɛ - EMF trenutnog izvora, I umjetnost - rad snaga trećih strana, p: - broj raseljenog naboj.

Električna energija izražena u volti.

Možete govoriti o elektromotornoj snazi \u200b\u200bna bilo kojem dijelu lanca. To je specifičan rad snage treće strane (rad na kretanju jedne naknade) ne u cijeloj konturi, već samo na ovom području.

Unutarnji otpor trenutnog izvora.

Pretpostavimo da postoji jednostavan zatvoreni krug koji se sastoji od strujnog izvora (na primjer, galvanskog elementa, baterije ili generatora) i otpor otpornosti na otpornik R., Struja u zatvorenom lancu se ne prekida nigdje, stoga postoji unutar trenutnog izvora. Bilo koji izvor je određena struja struje. To se zove unutarnji otpor struje izvora I označava pismo r..

U generatoru r. - Ovo je otpor namota, u elementu za galvaniziranje - otpor otopine elektrolita i elektroda.

Prema tome, trenutni izvor karakteriziraju vrijednosti EDC-a i unutarnjeg otpora koji određuju njegovu kvalitetu. Na primjer, elektrostatički strojevi imaju vrlo veliki EMF (do desetaka tisuća volta), ali njihov unutarnji otpor je ogroman (do jedne godine). Stoga su neprikladni za brze struje. U elementima elektroništivanja EMF-a, samo približno 1 b, ali unutarnji otpor je mali (približno 1 ohm i manje). To im omogućuje da prihvate struje izmjerene amperom.

Električna struja ne postupa u bakrenoj žici iz istog razloga da fiksna voda ostaje u horizontalnoj cijevi. Ako je jedan kraj cijevi povezan s spremnikom na takav način da se formira razlika tlaka, tekućina će teći s jednog kraja. Slično tome, za održavanje izravne struje, postoji vanjsko djelovanje. Taj se utjecaj naziva elektromotivna sila ili EMF.

Između kraja XVIII i početka XVII. Stoljeća, rad takvih znanstvenika, kao privjesak, Lagrangea i Poissona, postavio je matematičke temelje za određivanje elektrostatskih vrijednosti. Napredak u razumijevanju električne energije u ovoj povijesnoj fazi je očito. Franklin je već uveo koncept "broja električne tvari", ali ipak on, niti njegovi nasljednici nisu mogli mjeriti.

Nakon eksperimenata Galvana, Volta je pokušao pronaći potvrdu da je "tekućine za elektro prevlačenje" životinje bila jedna priroda sa statičkim elektricitetom. U potrazi za istinom, otkrio je da kada su dvije elektrode iz različitih metala u kontaktu kroz elektrolit, oba punjenja i ostaju napunjeni unatoč krugu opterećenja opterećenja. Ovaj fenomen nije odgovarao postojećim idejama o električnoj energiji jer su elektrostatičke naknade trebale biti rekombined u ovom slučaju.

Volta je uvela novu definiciju sile koja djeluje u smjeru razdvajanja optužbi i održava ih u takvom stanju. Nazvao je njezin elektromotiv. Slično objašnjenje opisa baterije nije se uklopio u teorijske temelje fizike tog vremena. U Coulomb paradigmi prve trećine XIX stoljeća E. d. s. Volta je određena sposobnost jednog tijela da proizvede električnu energiju u drugima.

Najznačajniji doprinos objašnjenju rada električnih lanaca je napravljen. Rezultati višeg pokusa doveli su do izgradnje teorije električne vodljivosti. On je uveo veličinu "napetosti" i određuje ga kao potencijalnu razliku na kontaktima. Kao i Fourier, koji se u svojoj teoriji razlikovao količinu topline i temperature u prijenosu topline, OM je stvorio model analogijom koja veže količinu napunjene naknade, napona i električne vodljivosti. Zakon OHM-a nije proturječio akumuliranom znanju o elektrostatičkoj struji.

Zatim, zahvaljujući Maxwell i Faradayu, objašnjenja modela struje dobivene nove teorije polja. To je omogućilo razvoj energetskog koncepta povezanog s funkcijom za statičke potencijale i elektromotorne snage. Glavni datumi evolucije koncepta EDC-a:

  • 1800 - stvaranje galvanske baterije Volta;
  • 1826. - Ohms formulira svoj zakon za ukupni lanac;
  • 1831 - Detekcija elektromagnetske indukcije Faraday.

Definicija i fizičko značenje

Primjena neke potencijalne razlike između dva kraja vodiča stvorit će tijek elektrona s jednog kraja na drugi. Ali to nije dovoljno za održavanje struje optužbi u vodiču. Pomak elektrona dovodi do smanjenja potencijala do njegovog balansiranja (prestanak struje). Dakle, za stvaranje DC-a, mehanizmi su potrebni, kontinuirano vraćajući opisani sustav na početnu konfiguraciju, odnosno da se sprječava agregaciju naboja kao posljedica njihovog pokreta. U tu svrhu koriste se posebni uređaji koji se nazivaju napajanjem.

Kao ilustracija njihovog rada, prikladno je uzeti u obzir zatvorenu konturu od otpora i galvanskog napajanja (baterija). Ako predlažemo da ne postoji trenutna baterija, opisan je problem napunjenosti Unije ostaje neriješen. Ali u krugu s stvarnim elektronima izvora energije stalno se kreću. To se događa zbog činjenice da se protok iona nastavlja unutar baterije iz negativne elektrode do pozitivnog. Izvor energije koji premještaju te naknade u bateriji su kemijske reakcije. Takva se energija naziva elektromotivna sila.

EMF je karakteristika bilo kojeg izvora energije koji može kontrolirati kretanje električnih naknada u lancu. U analogiji s zatvorenim hidrauličkim krugom, djelovanjem izvora e. d. s. Odgovara radu crpke za stvaranje vodenog tlaka. Stoga se ikona koja označava ove uređaje ne razlikuje se na hidrauličkim i električnim krugovima.

Unatoč imenu, elektromotivna sila nije stvarno snaga i mjeri se u volti. Njegova numerička vrijednost jednaka je radu na kretanju naknade na zatvorenom lancu. EMF iz izvora se izražava formulom E \u003d A / q, gdje:

  • E - elektromotivna čvrstoća u volti;
  • A - rad treće strane naplaćuje se za kretanje naboja u džulama;
  • q - raseljena naboj u coules.

Iz ove formule, EDC slijedi da elektromotivna sila nije imovina lanca ili opterećenja, već je sposobnost generatora električne energije da se odvoji.

Elektromotivna snaga i potencijalna razlika u lancu vrlo su slične fizičke količine, kako se mjere u volti i određuju se radom na kretanju naboja. Jedna od osnovnih semantičkih razlika je da E. d. s. (E) uzrokovan je pretvaranjem bilo kakve energije u električnu energiju, dok razlika u potencijalima (u) implementira električnu energiju na druge vrste. Ostale razlike izgledaju ovako:

  • E prenosi energiju cijelog lanca. U je mjera energije između dvije točke u dijagramu.
  • E je uzrok u, ali ne i suprotno.
  • E je induciran u električnom, magnetskom i gravitacijskom polju.
  • Koncept e. d. s. Primjenjivo samo na električno polje, dok se potencijalna razlika primjenjuje na magnetske, gravitacijske i električne polja.

Napon na terminalima izvora energije, u pravilu, razlikuje se od EMF izvora. To je zbog prisutnosti unutarnje rezistencije izvora (elektrolita i elektroda, namota generatora). Obvezujuća razlika potencijala i EMF-a strujnog izvora formule izgleda kao U \u003d E-IR. U ovom izrazu:

  • U je napon na terminalima izvora;
  • r je unutarnji otpor izvora;
  • I - struja u lancu.

Iz ove formule elektromotivne sile slijedi da e. d. s. jednaka naponu kada struja u lancu ne teče. Idealan izvor EDS-a stvara razliku u potencijalima, bez obzira na opterećenje (tekuća struja) i nema unutarnje otpor.

U prirodi ne može biti izvora s beskonačnom snagom kada je zatvoren na terminalima, kao i materijal s beskonačnom vodljivošću. Savršen izvor se koristi kao apstraktni matematički model.

Suština izvora EMF-a je transformirati druge vrste energije u električnu snagu treće strane. Sa stajališta fizike kako bi se osiguralo ER D. C Razlikuju se sljedeće dvije glavne vrste izvora:

  • galvanski;
  • elektromagnetski.

Prvi su elektrokemijski izvori na temelju uključenosti u kemijsku reakciju procesa prijenosa elektrona. U normalnim uvjetima, kemijske interakcije praćene su oslobađanjem ili apsorpcijom topline, ali postoje mnoge reakcije, kao rezultat toga se generira električna energija.

Elektrokemijski procesi su u većini slučajeva reverzibilni, budući da se električna energija može koristiti za prisiljavanje tvari koje će reagirati. Ova značajka omogućuje stvaranje obnovljivih polvaničnih izvora - baterije.

U trenutnim generatorima d. s. Na drugi način. Odvajanje naknada događa se fenomenom elektromagnetske indukcije, što je da promjena u veličini ili smjeru magnetskog polja stvara EMF. Prema Faraday Zakonu, pronalaženje e. d. s. Indukcija je moguća iz E \u003d -df / dt ekspresije. U ovoj formuli:

  • F - magnetska struja;
  • t - vrijeme.

Indukcija EMF-a se također mjeri u volti. Ovisno o tome koje su promjene u magnetskom toku uzrokovane, razlikovati:

  • Dinamički induciran, Kada se dirigent kreće u stacionarnom magnetskom polju. Karakterizirane za generatore.
  • Statički induciran, Kada se promjene toka pojave zbog promjena u magnetskom polju oko fiksnog vodiča. Tako da postoje transformatori.

Postoje i izvori E. C, ne temelji se na elektrokemiji ili magnetskoj indukciji. Ovi uređaji uključuju poluvodičke fotocele, kontaktne potencijale i piezocrystals. Koncept EMF-a ima praktičnu primjenu prvenstveno kao parametar za odabir izvora energije za određene svrhe. Da biste dobili maksimalni učinak uređaja u lancu, morate koordinirati njihove sposobnosti i karakteristike. Prije svega, unutarnji otpor izvora snage EMF-a s karakteristikama spojenog opterećenja.

U materijalu ćemo to shvatiti u konceptu indukcije EDC u situacijama njegovog pojavljivanja. Također ćemo razmotriti induktivnost kao ključni parametar za pojavu magnetskog toka kada se električno polje pojavi u vodiču.

Elektromagnetska indukcija je stvaranje električne struje magnetskim poljima koje se mijenjaju tijekom vremena. Zahvaljujući otkriću Faraday i Lenz, uzorci su formulirani u zakonima, koji su uveli simetriju u razumijevanju elektromagnetskih tokova. Maxwell teorija okupila je znanje o električnoj struji i magnetskom toku. Zahvaljujući otkriću Hertz, čovječanstvo je naučilo o telekomunikacijama.

Elektromagnetsko polje pojavljuje se oko vodiča s elektrotoksom, ali paralelno se javlja i obrnuti fenomen - elektromagnetska indukcija. Razmislite o magnetskom toku na primjeru: Ako se okvir s vodiča postavi u električno polje s indukcijom i premjestite ga od vrha do dna duž magnetske snage ili desno-lijevo okomito na njih, a zatim magnetski tok prolazi kroz okvir će biti konstantna.

Kada se okvir okreće oko svoje osi, nakon nekog vremena, magnetsko struja će se promijeniti u određeni iznos. Kao rezultat toga, indukcija EDC javlja se u okviru i pojavljuje se električna struja, koja se naziva indukcija.

EMF indukcija

Detaljno ćemo razumjeti što je koncept indukcije EMF-a. Kada se stavlja u magnetsko polje vodiča i njezin pokret s raskrižjem električnih linija polja, elektromotivna sila koja se zove Indukcija EDC pojavljuje se u istraživaču. Također se događa ako vodič ostaje u fiksnom stanju, a magnetsko polje kreće i presijeca s dirigent s vodovima.

Kada se voditelj, gdje nastaje pojava EMF-a, zatvara široko rasprostranjeno lanac, zbog prisutnosti ovog EMF-a na lancu počinje protok struje indukcije. Elektromagnetska indukcija uključuje indukcijski fenomen indukcije u vodiču u vrijeme njegovog raskrižja pomoću energetskih linija magnetskog polja.

Elektromagnetska indukcija je obrnuti proces transformacije mehaničke energije u električnim potezima. Ovaj koncept i njezini obrasci široko se koriste u elektrotehniku, većina elektromasa temelje se na ovom fenomenu.

Faraday i Lenže

Faraday i Lenza zakoni odražavaju obrasce pojave elektromagnetske indukcije.

Faradi su otkrili da se magnetski učinci pojavljuju kao rezultat promjene magnetskog toka u vremenu. U vrijeme raskrižja vodiča izmjeničnom magnetskom strujom, u njemu postoji elektromotorna sila, što dovodi do pojave električne struje. Generiraju struju mogu biti i stalni magnet i elektromagnet.

Znanstvenik je utvrdio da se sadašnji intenzitet povećava s brzim promjenama broja energetskih linija koje presijecaju konturu. To jest, EMF elektromagnetske indukcije izravno ovisi o brzini magnetskog toka.

Prema pravu faraday, formula indukcije EMF-a definirana je na sljedeći način:

Znak "minus" ukazuje na odnos između polariteta induciranog EMF-a, smjera brzine protoka i promjene.

Prema zakonu LENZ, moguće je karakterizirati elektromotornu silu ovisno o njegovom smjeru. Svaka promjena magnetskog toka u zavojnici dovodi do pojave indukcije EMF-a, i uz brzu promjenu, opaženo je povećanje EMF-a.

Ako je zavojnica, gdje postoji indukcija EDC-a, ima zatvaranje na vanjski lanac, a zatim je indukcijska struja teče kroz nju, kao rezultat od kojih se magnetsko polje pojavljuje oko vodiča i zavojnica dobiva svojstva solenoida. Kao rezultat toga, oko zavojnice se formira njegovo magnetsko polje.

EH. Lenz je uspostavio uzorak prema kojem se određuje smjer indukcijske struje u indukciji zavojnica i EMF-a. Zakon kaže da indukcija EMF-a u zavojnici s promjenom magnetskog toka čini smjer u zavojnici na kojem ovaj magnetski tok zavojnica omogućuje izbjegavanje mijenjanja inozemnog magnetskog toka.

Lenza Zakon se primjenjuje na sve šire situacije u vodičima, bez obzira na njihovu konfiguraciju i metodu promjene vanjskog magnetskog polja.

Pokret žice u magnetskom polju

Određena je vrijednost induciranog EMF-a ovisno o duljini vodiča koji se presijecaju polja polja. Uz više vodova, vrijednost induciranog EMF-a povećava se. Uz povećanje magnetskog polja i indukcije, veća vrijednost EMF javlja se u vodiču. Dakle, vrijednost indukcije EMF-a u vodiču koji se kreće u magnetskom polju izravno ovisi o indukciji magnetskog polja, duljine vodiča i brzine njezina kretanja.

Ova ovisnost se odražava u formuli E \u003d BLV, gdje je e-EMF indukcija; U - vrijednost magnetske indukcije; I - istraživač; V-brzina pokreta.

Imajte na umu da u vodiču, koji se kreće u magnetskom polju, indukcija EDC pojavljuje se samo kada prelazi električne linije magnetskog polja. Ako se dirigent kreće prema vodovima, EMF ne inducira. Iz tog razloga formula se primjenjuje samo u slučajevima kada se upravni pokret šalje okomito na vodove.

Smjer induciranog EMF-a i električni protok u vodiču određuje se smjerom kretanja samog vodiča. Da biste identificirali smjer, razvija se pravilo desne ruke. Ako zadržite dlan desne ruke tako da u njegovom smjeru, električne linije polja i palcu ukazuju na smjer kretanja vodiča, tada preostalih četiri prsta pokazuju smjer induciranog EMF-a i smjera električna vlakna u istraživaču.

Rotirajući svitak

Rad elektrotock generatora temelji se na rotaciji svitka u magnetskom toku, gdje postoji određeni broj okreta. EMF je uvijek induciran u električnom krugu kada ga presijeca s magnetskim tokom, na temelju formule magnetskog fluksa f \u003d b x s x cos α (magnetska indukcija, pomnožena s površinom kroz koju prelazi magnetski protok, i kosinušnog kuta, formirana odmjernim vektorom i okomitim ravnim vodom).

Prema formuli, promjene u situacijama utječu:

  • s promjenom magnetskog fluksa, mijenja se vektor smjera;
  • mijenja područje zaključeno u konturi;
  • mijenja kut.

Indukcija EMF je dopuštena s fiksnom magnetom ili konstantnom strujom, i jednostavno kada se zavojnica okreće oko svoje osi unutar magnetskog polja. U tom slučaju se magnetski protok mijenja kada se promijeni vrijednost kutne vrijednosti. Zavojnica tijekom postupka rotacije prelazi električne linije magnetskog toka, kao rezultat, pojavljuje se EMF. Uz ujednačenu rotaciju dolazi do periodične promjene magnetskog toka. Također, broj električnih vodova koji se sijeku svaki drugi postaje jednak vrijednostima u jednakim vremenskim intervalima.

U praksi, u alternatorima naizmjeničnoj snazi, zavojnica ostaje u fiksnom stanju, a elektromagnet obavlja rotaciju oko nje.

EMF samo-indukcija

Kada prolazite kroz zavojnicu varijabilnog elektrotoka, generira se izmjenično magnetsko polje, koje je karakterizirano promjenom magnetskog protoka koji inducira EMF. Ovaj fenomen se naziva samo-indukcija.

Zbog činjenice da je magnetski protok proporcionalan intenzitetu električnog protoka, tada je EMF samo-indukcijske formule izgleda ovako:

F \u003d l x i, gdje je L induktivnost koja se mjeri u gg. Njegova vrijednost određena je brojem okretaja po jedinici duljine i veličine njihovog poprečnog presjeka.

Konstrukcija

Kada se nalaze dvije zavojnice u blizini, postoji emf međusobne indukcije, koji se određuje konfiguracijom dvaju sheme i njihovom međusobnom orijentacijom. Kako se raste odvajanje lanca, vrijednost inteditizacije je smanjena, jer postoji smanjenje ukupno za dvije magnetske flux zavojnice.

Razmotrimo detaljno proces pojave međusobne indukcije. Postoje dvije zavojnice, na žici jednog s N1 okretama struje I1, koji stvara magnetski fluks i prolazi kroz drugi svitak s N2 broj okretaja.

Vrijednost interdigalnosti drugog svitka u odnosu na prvo:

M21 \u003d (n2 x f21) / i1.

Vrijednost magnetskog toka:

F21 \u003d (M21 / N2) X i1.

Inducirani EMF se izračunava pomoću formule:

E2 \u003d - N2 x DF21 / DT \u003d - M21X DI1 / dt.

U prvom svitku, vrijednost EDC induciranog:

E1 \u003d - M12 x di2 / dt.

Važno je napomenuti da je elektromotivna sila izazvana međusobno indukcijom u jednom od zavojnica u svakom slučaju izravno proporcionalna promjenama električne struje u drugom zavojnici.

Tada se smatra da je međusobno indukcija jednaka:

M12 \u003d m21 \u003d M.

Kao rezultat, E1 \u003d - M X di2 / dt i E2 \u003d M X di1 / dt. M \u003d k √ (l1 x l2), gdje je k komunikacijski koeficijent između dvije vrijednosti injektivnosti.

Sumnjivo perdukcija se naširoko koristi u transformatorima koji omogućuju promjenom vrijednosti varijabilnog elektrotocka. Uređaj je par zavojnica koji su namotani na ukupnoj jezgri. Trenutna u prvom svitku oblikuje promjenu magnetskog fluksa u magnetskom krugu i struji u drugom zavojnici. Uz manji broj okreta u prvom zavojnici nego u drugom, napon se povećava, i, prema tome, s većim brojem skretanja u prvom namotu, napon se smanjuje.

Osim generiranja i transformacije električne energije, fenomen magnetske indukcije se koristi u drugim uređajima. Na primjer, u magnetskim levitacijskim vlakovima koji se kreću bez izravnog kontakta s strujom u tračnicama, a za nekoliko centimetara iznad uzroka elektromagnetskog odbijanja.