Znanstvenik Michael Faraday otkriven je i objavio je elektromagnetski indukcija godine 1831. Godine 1832. američki je znanstvenik Joseph Henry neovisno otkriven. Osnovni koncept elektromagnetske indukcije preuzet je iz ideje o linijama sile. Iako su u vrijeme otkrića znanstvenici jednostavno odbacili njegove ideje, jer nisu stvorene matematički. James Clerk Maxwell iskoristio je Faradayeve ideje kao osnovu svoje kvantitativne elektromagnetske teorije. Godine 1834. Heinrich Lenz izmislio je zakon koji objašnjava tok kroz krug. Inducirani smjer e.m.f može se primiti iz Lenzovog zakona i trenutni rezultati iz elektromagnetske indukcije.
Što je elektromagnetska indukcija?
Definicija elektromagnetske indukcije je stvaranje napona ili elektromotorne sile preko vozaču unutar promjenjivog magnetskog polja. Općenito, Michael Faraday je prepoznat po inovaciji indukcije 1831. godine. James Clerk Maxwell to je znanstveno opisao dok je Faradayev zakon indukcije. Smjer induciranog polja može se otkriti kroz Lenzov zakon. Poslije je Faradayev zakon generaliziran jednadžbom Maxwell-Faradaya. Primjene elektromagnetske indukcije uključuju električne komponente poput transformatora, prigušnice , kao i uređaji poput generatori i motori .
Faradayev zakon indukcije i Lenzov zakon
Faradayev zakon indukcije koristi ΦB-magnetski tok kroz područje prostora okruženo žičanom petljom. Ovdje se tok može opisati površinskim integralom.
magnetski tok
Gdje je 'dA' površinski element
‘Σ’ je ograđen žičanom petljom
‘B’ je magnetsko polje.
‘B • dA’ je točkasti proizvod koji komunicira s količinom magnetskog toka.
Magnetski tok kroz žičanu petlju može biti proporcionalan br. linija magnetskog toka koje prelaze cijelu petlju.
Kad god se fluks tijekom površine promijeni, Faradayev zakon kaže da žičana petlja dobiva EMF (elektromotornu silu). Najrasprostranjeniji zakon kaže da inducirani EMF unutar bilo kojeg zatvorenog kruga može biti ekvivalentan brzini promjene magnetskog toka uključenog u krug.
Gdje je ‘ε’ EMF, a ‘ΦB’ magnetski tok. Smjer elektromotorne sile može dati Lenzov zakon, a ovaj zakon navodi da inducirana struja koja će teći na način koji će se oduprijeti transformiranju koja ju je generirala. To je zbog negativnog signala unutar ranije jednadžbe.
Da bi se povećala generirana elektromagnetska sila, uobičajeni pristup je razviti vezu fluksa izrađivanjem čvrsto namotane petlje žice sakupljene s N jednakih uvijanja, svaka sa sličnim magnetskim tokom koji prolazi kroz njih. Tada će rezultirajući EMF biti N puta veći od 1-pojedinačne žice.
ε = -N δΦB / ∂t
EMF se može generirati odstupanjem magnetskog toka kroz površinu žičane petlje može se dobiti na brojne načine.
- Magnetsko polje (B) se mijenja
- Petlja žice može se iskriviti, kao i površina (Σ).
- Smjer površine (dA) mijenja se i bilo koja gornja kombinacija
Lenzov zakon Elektromagnetska indukcija
Lenzov zakon elektromagnetske indukcije kaže da kad god se elektromagnetska sila stvara podešavanjem magnetskog toka na temelju Faradayevog zakona, tada inducirani polaritet EMS stvara struju, a magnetsko polje odolijeva promjeni koja ga generira.
ε = -N δΦB / ∂t
U gornjoj jednadžbi elektromagnetske indukcije, negativni signal ukazuje da inducirani emf, kao i da modificirani unutar magnetskog toka (Φ B), imaju reverzne signale.
Gdje,
Ε je inducirani emf
δΦB je modificiran u magnetskom toku
N je ne. uvijanja unutar zavojnice
Maxwell-Faradayeva jednadžba
Općenito, odnos između elektromagnetske sile koja je poznata kao ε unutar žičane petlje oko površine poput Σ, kao i električnog polja (E) unutar žice može se dati pomoću
električno polje-u-maxwellu
U gornjoj jednadžbi, 'dℓ' je element krivulje površine koji je poznat pod nazivom 'Σ', objedinjujući to s definicijom protoka.
Integralni oblik Maxwell-Faradayeve jednadžbe možemo zapisati kao
magnetski tok
Gornja jednadžba jedna je od Maxwellove jednadžbe iz četiri jednadžbe i stoga igra bitnu ulogu u klasičnoj teoriji elektromagnetizma.
integralni oblik maxwell-ove jednadžbe Faraday-a
Faradayev zakon i relativnost
Faradayev zakon navodi dvije različite činjenice. Jedna je elektromagnetska sila koja se može generirati magnetskom silom preko pokretne žice, kao i EMR transformatora EMF koji se može generirati električnom silom zbog promjene magnetskog polja.
1861. godine James Clerk Maxwell privukao je pozornost na zasebnu fizički uočljivu činjenicu. Ovo se može smatrati isključivim primjerom u konceptima fizike gdje god se postavi takav osnovni zakon da bi se razjasnile dvije tako različite činjenice.
Alberta Einsteina primijećeno je da su oba stanja komunicirala prema usporedivom kretanju magneta i vodiča, a rezultat je ostao nepromijenjen tijekom putovanja. To je bio jedan od glavnih tragova koji su ga doveli do širenja određene relativnosti.
Pokus elektromagnetske indukcije
Znamo da se električna energija može prenositi strujanjem elektrona, inače strujom. Jedna od glavnih i vrlo korisnih značajki struje je ta što ona stvara vlastito magnetsko polje koje je primjenjivo na nekoliko vrsta motora, kao i na uređaje. Ovdje ćemo dati ideju o ovom konceptu objašnjavajući eksperiment elektromagnetske indukcije.
elektromagnetsko-indukcijski eksperiment
Potrebni materijali ovog eksperimenta uglavnom uključuju tanku bakrenu žicu, 12V bateriju za lampion, dugački metalni čavao, 9V bateriju, preklopni prekidač, rezače žice, električnu traku i spajalice.
- Veze i to djeluje
- Uzmite dugu žicu i spojite na pozitivni o / p preklopne sklopke.
- Okrenite žicu najmanje 50 puta oko metalnog čavla kako biste napravili solenoid.
- Nakon završetka uvijanja žice, spojite žicu na negativni priključak baterije.
- Uzmite komad žice i spojite ga na pozitivni priključak akumulatora i prekidač negativnog terminala.
- Aktivirajte prekidač.
- Stavite spajalice blizu metalnog čavla.
Protok struje unutar sklop učinit će metalni čavao magnetskim, kao i magnetizirati spajalice. Ovdje će 12V baterija generirati jači magnet u usporedbi s 9V baterijom.
Prijave
Principi elektromagnetske indukcije mogu se primijeniti u brojnim uređajima kao i sustavima. Neki od primjera elektromagnetske indukcije uključuju sljedeće.
- Transformatori
- Indukcijski motori
- Električni generatori
- Elektromagnetsko oblikovanje
- Brojila efekata Halla
- Strujna stezaljka
- Indukcijsko kuhanje
- Magnetski mjerači protoka
- Grafički tablet
- Indukcijsko zavarivanje
- Induktivno punjenje
- Induktori
- Svjetiljka koja se napaja mehanički
- Prsten Rowland
- Kamioneti
- Transkranijalna magnetska stimulacija
- Bežični prijenos energije
- Indukcijsko brtvljenje
Dakle, ovdje se radi o svemu Elektromagnetska indukcija . To je metoda kod koje se vodič nalazi unutar promjenjivog magnetskog polja što će prouzročiti izum napona na vodiču. To će uzrokovati električnu struju. Princip elektromagnetske indukcije može se primijeniti u različitim primjenama poput transformatora, prigušnica itd. To je temelj svih vrsta elektromotora i generatora koji se mogu koristiti za proizvodnju električne energije iz gibanja električne energije. Evo pitanja za vas, tko ste otkrili elektromagnetsku indukciju?
