Pagkalkula ng self-induction ng Ems. Ang induction emf formula ay tinukoy bilang

E. d. s. pagtatalaga sa sarili. E. d. s. e L, induction sa isang conductor o coil bilang resulta ng pagbabago sa magnetic flux na nilikha ng kasalukuyang dumadaan sa parehong conductor o coil, ay tinatawag na e. d.s. self-induction (Larawan 60). Ito e. d.s. nangyayari sa anumang pagbabago sa kasalukuyang, halimbawa, kapag isinasara at binubuksan ang mga de-koryenteng circuit, kapag nagbabago ang karga ng mga de-koryenteng motor, atbp. Ang mas mabilis na pagbabago ng kasalukuyang sa isang conductor o coil, mas malaki ang rate ng pagbabago ng magnetic flux na tumatagos sa kanila. at mas malaki e. d.s. ang self-induction ay naudyok sa kanila. Halimbawa, e. d.s. Ang self-induction e L ay nangyayari sa konduktor ng AB (tingnan ang Fig. 54) kapag nagbabago ang kasalukuyang dumadaloy dito i 1. Samakatuwid, ang isang pagbabago ng magnetic field induces e. d.s. sa parehong konduktor kung saan nagbabago ang kasalukuyang lumilikha ng field na ito.

Direksyon e. d.s. Ang self-induction ay tinutukoy ng panuntunan ni Lenz. E. d. s. Ang self-induction ay laging may ganoong direksyon kung saan pinipigilan nito ang pagbabago sa agos na nagdulot nito. Dahil dito, sa pagtaas ng kasalukuyang sa conductor (coil), ang e. d.s. Ang self-induction ay ididirekta laban sa kasalukuyang, iyon ay, mapipigilan nito ang pagtaas nito (Fig. 61, a), at kabaliktaran, kapag ang kasalukuyang bumababa sa konduktor (coil), e. d.s. self-induction, coinciding sa direksyon sa kasalukuyang, ibig sabihin, pinipigilan ang pagbaba nito (Larawan 61, b). Kung ang kasalukuyang sa likid ay hindi nagbabago, kung gayon e. d.s. hindi nangyayari ang self-induction.

Mula sa tuntunin sa itaas para sa pagtukoy ng direksyon e. d.s. self-induction sumusunod na ito e. d.s. ay may epekto sa pagpepreno sa pagbabago ng kasalukuyang sa mga de-koryenteng circuit. Sa paggalang na ito, ang pagkilos nito ay katulad ng pagkilos ng puwersa ng pagkawalang-galaw, na pumipigil sa pagbabago sa posisyon ng katawan. Sa isang de-koryenteng circuit (Larawan 62, a), na binubuo ng isang risistor na may paglaban R at isang coil K, ang kasalukuyang i ay nilikha ng pinagsamang pagkilos ng source boltahe U at e. d.s. self-induction e L induced sa coil. Kapag ikinonekta ang circuit na isinasaalang-alang sa pinagmulan ng e. d.s. Ang self-induction e L (tingnan ang solid arrow) ay pumipigil sa pagtaas ng kasalukuyang lakas. Samakatuwid, ang kasalukuyang i ay umabot sa isang matatag na halaga I \u003d U / R (ayon sa batas ng Ohm) hindi kaagad, ngunit sa isang tiyak na tagal ng panahon (Larawan 62, b). Sa panahong ito, isang lumilipas na proseso ang nangyayari sa electric circuit, kung saan nagbabago ang e L at i. Eksakto

din, kapag ang electric circuit ay naka-off, ang kasalukuyang i ay hindi agad na bumaba sa zero, ngunit dahil sa pagkilos ng e. d.s. e L (tingnan ang putol-putol na arrow) ay unti-unting bumababa.

Inductance. Ang kakayahan ng iba't ibang konduktor (coils) na mag-udyok e. d.s. ang self-induction ay tinatantya ng inductance L. Ipinapakita nito kung aling e. d.s. Ang self-induction ay nangyayari sa isang ibinigay na konduktor (coil) kapag ang kasalukuyang nagbabago ng 1 A para sa 1 s. Ang inductance ay sinusukat sa Henry (H), 1 H = 1 Ohm*s. Sa pagsasagawa, ang inductance ay kadalasang sinusukat sa thousandths ng isang henry - millihenry (mH) at sa millionths ng isang henry - microhenry (µH).

Ang inductance ba ng isang coil ay nakasalalay sa bilang ng mga pagliko ng coil? at magnetic resistance R m ng magnetic circuit nito, ibig sabihin, mula sa magnetic permeability nito? at geometric na sukat l at s. Kung ang isang bakal na core ay ipinasok sa likid, ang inductance nito ay tumataas nang husto dahil sa pagpapalakas ng magnetic field ng coil. Sa kasong ito, ang isang kasalukuyang ng 1 A ay lumilikha ng isang mas malaking magnetic flux kaysa sa isang walang core na coil.

Gamit ang konsepto ng inductance L, maaaring makuha ng isa para sa e. d.s. self-induction ang sumusunod na formula:

e L = – L ?i / ?t (53)

Saan?i ay ang pagbabago sa kasalukuyang sa conductor (coil) sa loob ng isang panahon?t.

Kaya naman, e. d.s. Ang self-induction ay proporsyonal sa rate ng pagbabago ng kasalukuyang.

Ang pag-on at off ng mga DC circuit na may inductor. Kapag nakakonekta sa isang mapagkukunan ng DC na may boltahe U ng isang de-koryenteng circuit na naglalaman ng R at L, na may switch B1 (Larawan 63, a), ang kasalukuyang i ay tumataas sa isang matatag na halaga na itinakda ko \u003d U / R hindi kaagad, dahil e. d.s. self-induction e L , na nagmumula sa inductance, ay kumikilos laban sa inilapat na boltahe V at pinipigilan ang kasalukuyang tumaas. Para sa prosesong isinasaalang-alang, ang unti-unting pagbabago sa kasalukuyang i (Larawan 63, b) at mga boltahe u a at u L kasama ang mga kurba ay katangian - mga exhibitors. Ang pagpapalit ng i, u a at u L kasama ang ipinahiwatig na mga kurba ay tinatawag aperiodic.

Ang rate ng pagtaas sa kasalukuyang lakas sa circuit at ang pagbabago sa mga boltahe u a at u L ay nailalarawan sa pamamagitan ng pare-pareho ang oras ng circuit

T=L/R (54)

Ito ay sinusukat sa mga segundo, depende lamang sa mga parameter R at L ng isang ibinigay na circuit, at nagbibigay-daan sa iyo upang tantyahin ang tagal ng kasalukuyang proseso ng pagbabago nang walang pag-plot. Ang tagal na ito ay theoretically infinite. Sa pagsasagawa, karaniwang itinuturing na ito ay (3-4) T. Sa panahong ito, ang kasalukuyang nasa circuit ay umabot sa 95-98% ng matatag na halaga. Samakatuwid, mas malaki ang paglaban at mas mababa ang inductance L, mas mabilis ang proseso ng pagbabago ng kasalukuyang sa mga de-koryenteng circuit na may inductance. Ang time constant na T sa isang aperiodic na proseso ay maaaring tukuyin bilang isang segment AB, na pinutol ng isang tangent na iginuhit mula sa pinanggalingan hanggang sa curve na pinag-uusapan (halimbawa, kasalukuyang i) sa linya na tumutugma sa steady na halaga ng dami na ito.
Ang pag-aari ng inductance upang pabagalin ang proseso ng kasalukuyang pagbabago ay ginagamit upang lumikha ng mga pagkaantala sa oras kapag ang iba't ibang mga aparato ay na-trigger (halimbawa, kapag kinokontrol ang pagpapatakbo ng mga sandbox para sa pana-panahong pagbibigay ng mga bahagi ng buhangin sa ilalim ng mga gulong ng isang lokomotibo). Ang operasyon ng electromagnetic time relay ay batay din sa paggamit ng hindi pangkaraniwang bagay na ito (tingnan ang § 94).

Paglipat ng mga surge. Lalo na malakas ang E. d.s. self-induction kapag binubuksan ang mga circuit na naglalaman ng mga coil na may malaking bilang ng mga liko at may mga bakal na core (halimbawa, windings ng generators, electric motors, transformers, atbp.), I.e., mga circuit na may mataas na inductance. Sa kasong ito, ang nagreresulta e. d.s. Ang self-induction e L ay maaaring maraming beses na lumampas sa boltahe U ng pinagmulan at, sa pagsasama-sama nito, nagiging sanhi ng mga overvoltage sa mga de-koryenteng circuit (Larawan 64, a), na tinatawag na lumilipat(nangyayari kapag lumilipat- pagpapalit ng mga de-koryenteng circuit). Ang mga ito ay mapanganib para sa mga windings ng mga de-koryenteng motor, generator at mga transformer, dahil maaari silang maging sanhi ng pagkasira ng kanilang pagkakabukod.

Malaki e. d.s. Ang self-induction ay nag-aambag din sa paglitaw ng isang electric spark o arc sa mga de-koryenteng aparato na nagpapalit ng mga de-koryenteng circuit. Halimbawa, sa sandali ng pagbubukas ng mga contact ng switch ng kutsilyo (Larawan 64, b), ang nagresultang e. d.s. Ang self-induction ay lubos na nagpapataas ng potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng mga bukas na contact ng switch at lumalampas sa air gap. Ang nagreresultang electric arc ay pinananatili ng ilang oras e. d.s. self-induction, na sa gayon ay naantala ang proseso ng pag-off ng kasalukuyang sa circuit. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay lubos na hindi kanais-nais, dahil ang arko ay natutunaw ang mga contact ng mga disconnecting device, na humahantong sa kanilang mabilis na pagkabigo. Samakatuwid, sa lahat ng mga aparato na ginagamit upang buksan ang mga de-koryenteng circuit, ang mga espesyal na arc extinguishing device ay ibinigay upang matiyak ang acceleration ng arc extinction.

Bilang karagdagan, sa mga circuit ng kapangyarihan na may makabuluhang inductance (halimbawa, mga windings ng paggulo ng mga generator), isang discharge resistor R p ay konektado kahanay sa R-L circuit (i.e., ang kaukulang winding) (Fig. 65, a). Sa kasong ito, pagkatapos na patayin ang switch B1, ang R-L circuit ay hindi nagambala, ngunit sarado sa risistor R p. Ang kasalukuyang sa circuit i ay hindi bumababa kaagad, ngunit unti-unti - exponentially (Fig. 65.6), dahil e. d.s. self-induction e L , na nagmumula sa inductance L, pinipigilan ang pagbaba ng kasalukuyang. Ang boltahe sa kabuuan ng discharge resistor ay nagbabago rin nang malaki sa panahon ng kasalukuyang proseso ng pagbabago. Ito ay katumbas ng boltahe na inilapat sa R-L circuit, ibig sabihin, sa mga terminal ng kaukulang

kasalukuyang paikot-ikot. Sa paunang sandali, U p start = UR p / R, ibig sabihin, ay depende sa paglaban ng discharge risistor; sa mataas na halaga ng Rp, ang boltahe na ito ay maaaring masyadong mataas at mapanganib para sa pagkakabukod ng electrical installation. Sa pagsasagawa, upang limitahan ang mga nagresultang overvoltages, ang paglaban ng R p ng discharge risistor ay kinuha nang hindi hihigit sa 4-8 beses ang paglaban ng R ng kaukulang paikot-ikot.

Mga kondisyon para sa paglitaw ng mga lumilipas na proseso. Ang mga prosesong tinalakay sa itaas kapag in-on at off ang R-L circuit ay tinatawag lumilipas na mga proseso. Bumangon sila kapag i-on at off ang pinagmulan o indibidwal na mga seksyon ng circuit, pati na rin kapag binabago ang operating mode, halimbawa, na may biglaang pagbabago sa load, break at short circuit. Ang parehong mga transient ay nagaganap sa ilalim ng tinukoy na mga kondisyon at sa mga circuit na naglalaman ng mga capacitor na may kapasidad na C. Sa ilang mga kaso, ang mga transient ay mapanganib para sa mga mapagkukunan at mga receiver, dahil ang mga nagresultang mga alon at boltahe ay maaaring maraming beses na lumampas sa mga nominal na halaga kung saan ang mga ito ay dinisenyo. mga aparato. Gayunpaman, sa ilang mga elemento ng mga de-koryenteng kagamitan, lalo na sa mga pang-industriya na electronics device, ang mga transient ay mga operating mode.

Sa pisikal, ang paglitaw ng mga lumilipas na proseso ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng ang katunayan na ang mga inductor at capacitor ay mga aparatong imbakan ng enerhiya, at ang proseso ng akumulasyon at pagpapalabas ng enerhiya sa mga elementong ito ay hindi maaaring mangyari kaagad, samakatuwid, ang kasalukuyang sa inductor at ang boltahe sa buong kapasitor hindi maaaring magbago kaagad. Ang oras ng lumilipas na proseso, kung saan, kapag ini-on, pinapatay at binabago ang operating mode ng circuit, nangyayari ang isang unti-unting pagbabago sa kasalukuyang at boltahe, ay tinutukoy ng mga halaga ng R, L at C ng circuit at maaaring mga fraction at unit ng mga segundo. Matapos ang pagtatapos ng lumilipas, ang kasalukuyang at boltahe ay nakakakuha ng mga bagong halaga, na tinatawag itinatag.

Ang magnetic field ng circuit, kung saan nagbabago ang kasalukuyang lakas, ay nagpapahiwatig ng isang kasalukuyang hindi lamang sa iba pang mga circuit, kundi pati na rin sa sarili nito. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na self-induction.

Eksperimento na itinatag na ang magnetic flux ng magnetic induction vector ng field na nilikha ng kasalukuyang dumadaloy sa circuit ay proporsyonal sa lakas ng kasalukuyang ito:

kung saan ang L ay ang loop inductance. Ang isang pare-pareho na katangian ng circuit, na nakasalalay sa hugis at sukat nito, pati na rin sa magnetic permeability ng daluyan kung saan matatagpuan ang circuit. [L] = Hn (Henry,

1H = Wb / A).

Kung sa panahon ng dt ang kasalukuyang sa circuit ay nagbabago ng dI, kung gayon ang magnetic flux na nauugnay sa kasalukuyang ito ay magbabago ng dФ \u003d LdI, bilang isang resulta kung saan ang isang EMF ng self-induction ay lilitaw sa circuit na ito:

Ang minus sign ay nagpapakita na ang EMF ng self-induction (at, dahil dito, ang self-induction current) ay palaging pinipigilan ang pagbabago sa kasalukuyang lakas na nagdulot ng self-induction.

Ang isang magandang halimbawa ng hindi pangkaraniwang bagay ng self-induction ay ang mga dagdag na alon ng pagsasara at pagbubukas na nangyayari kapag binubuksan at pinapatay ang mga de-koryenteng circuit na may makabuluhang inductance.

Enerhiya ng magnetic field

Ang magnetic field ay may potensyal na enerhiya, na sa sandali ng pagbuo nito (o pagbabago) ay napunan muli dahil sa enerhiya ng kasalukuyang sa circuit, na sa kasong ito ay gumagana laban sa self-induction EMF na nagmula sa isang pagbabago sa larangan. .

Magtrabaho dA para sa isang walang katapusang maliit na yugto ng panahon dt, kung saan ang self-induction EMF at kasalukuyang ako ay maituturing na pare-pareho, katumbas ng:

. (5)

Ang minus sign ay nagpapahiwatig na ang elementarya ay ginagawa ng kasalukuyang laban sa EMF ng self-induction. Upang matukoy ang trabaho kapag nagbabago ang kasalukuyang mula 0 hanggang I, isinasama namin ang kanang bahagi, nakukuha namin:

. (6)

Ang gawaing ito ay katumbas ng numero sa pagtaas ng potensyal na enerhiya ΔW p ng magnetic field na nauugnay sa circuit na ito, ibig sabihin, A= -ΔW p.

Ipahayag natin ang enerhiya ng magnetic field sa mga tuntunin ng mga katangian nito gamit ang halimbawa ng isang solenoid. Ipagpalagay namin na ang magnetic field ng solenoid ay homogenous at higit sa lahat ay matatagpuan sa loob nito. Palitan natin sa (5) ang halaga ng inductance ng solenoid, na ipinahayag sa pamamagitan ng mga parameter nito at ang halaga ng kasalukuyang I, na ipinahayag mula sa formula para sa induction ng magnetic field ng solenoid:

, (7)

kung saan ang N ay ang kabuuang bilang ng mga pagliko ng solenoid; ℓ ang haba nito; Ang S ay ang cross-sectional area ng panloob na channel ng solenoid.

, (8)

Pagkatapos ng pagpapalit mayroon kaming:

Ang paghahati ng parehong bahagi sa pamamagitan ng V, nakuha namin ang volumetric field ng enerhiya density:

(10)

o, ibinigay na
nakukuha natin
. (11)

Alternating kasalukuyang

2.1 Alternating current at ang mga pangunahing katangian nito

Ang alternating current ay isang agos na nagbabago sa paglipas ng panahon kapwa sa magnitude at direksyon. Ang isang halimbawa ng alternating current ay ang natupok na pang-industriya na kasalukuyang. Ang kasalukuyang ito ay sinusoidal, i.e. ang agarang halaga ng mga parameter nito ay nagbabago sa paglipas ng panahon ayon sa batas ng sine (o cosine):

i= I 0 sinωt, u = U 0 sin(ωt + φ 0). (12)

P Ang variable na sinusoidal current ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pag-ikot ng frame (circuit) sa isang pare-parehong bilis

sa isang pare-parehong magnetic field na may induction B(Larawan 5). Sa kasong ito, ang magnetic flux na tumatagos sa circuit ay nagbabago ayon sa batas

kung saan ang S ay ang lugar ng contour, α = ωt ay ang anggulo ng pag-ikot ng frame sa oras t. Ang pagbabago ng flux ay humahantong sa induction EMF

, (17)

na ang direksyon ay tinutukoy ng tuntunin ng Lenz.

E Kung ang circuit ay sarado (Larawan 5), kung gayon ang kasalukuyang dumadaloy dito:

. (18)

Graph ng pagbabago sa electromotive force at kasalukuyang induction i ipinapakita sa Fig.6.

Ang alternating current ay nailalarawan sa pamamagitan ng period T, frequency ν = 1/T, cyclic frequency
at phase φ \u003d (ωt + φ 0) Sa graphically, ang mga halaga ng boltahe at ang lakas ng alternating current sa seksyon ng circuit ay kakatawanin ng dalawang sinusoid, sa pangkalahatan ay inililipat sa phase ng φ.

Upang makilala ang alternating kasalukuyang, ang mga konsepto ng epektibong (epektibong) halaga ng kasalukuyang at boltahe ay ipinakilala. Ang epektibong halaga ng lakas ng alternating current ay ang lakas ng tulad ng isang direktang kasalukuyang na naglalabas sa isang naibigay na konduktor ng mas maraming init sa isang panahon habang ito ay naglalabas ng init at isang ibinigay na alternating current.

,
. (13)

Ang mga instrumento na kasama sa alternating current circuit (ammeter, voltmeter) ay nagpapakita ng mga epektibong halaga ng kasalukuyang at boltahe.

Electromagnetic induction - ang pagbuo ng mga electric current sa pamamagitan ng magnetic field na nagbabago sa paglipas ng panahon. Ang pagtuklas ng hindi pangkaraniwang bagay na ito nina Faraday at Henry ay nagpakilala ng isang tiyak na simetrya sa mundo ng electromagnetism. Si Maxwell sa isang teorya ay nagawang mangolekta ng kaalaman tungkol sa kuryente at magnetism. Hinulaan ng kanyang pananaliksik ang pagkakaroon ng mga electromagnetic wave bago ang mga eksperimentong obserbasyon. Pinatunayan ni Hertz ang kanilang pag-iral at binuksan ang panahon ng telekomunikasyon sa sangkatauhan.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/1-14-210x140..jpg 614w

Mga eksperimento ni Faraday

Mga batas ng Faraday at Lenz

Ang mga electric current ay lumilikha ng mga magnetic effect. Posible ba para sa isang magnetic field na makabuo ng isang electric? Natuklasan ni Faraday na ang mga nais na epekto ay lumitaw dahil sa mga pagbabago sa magnetic field sa paglipas ng panahon.

Kapag ang isang konduktor ay tumawid sa pamamagitan ng isang alternating magnetic flux, isang electromotive na puwersa ang na-induce dito, na nagiging sanhi ng isang electric current. Ang sistema na bumubuo ng kasalukuyang ay maaaring isang permanenteng magnet o isang electromagnet.

Ang phenomenon ng electromagnetic induction ay pinamamahalaan ng dalawang batas: Faraday's at Lenz's.

Ang batas ni Lenz ay nagpapahintulot sa iyo na makilala ang electromotive force na may paggalang sa direksyon nito.

Mahalaga! Ang direksyon ng induced emf ay tulad na ang kasalukuyang dulot nito ay may posibilidad na sumalungat sa dahilan na lumilikha nito.

Napansin ni Faraday na ang intensity ng induced current ay tumataas kapag ang bilang ng mga field lines na dumadaan sa circuit ay nagbabago nang mas mabilis. Sa madaling salita, ang EMF ng electromagnetic induction ay direktang umaasa sa bilis ng gumagalaw na magnetic flux.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/2-10-768x454..jpg 960w

EMF induction

Ang induction emf formula ay tinukoy bilang:

E \u003d - dF / dt.

Ang sign na "-" ay nagpapakita kung paano nauugnay ang polarity ng induced emf sa sign ng flux at ang pagbabago ng bilis.

Ang isang pangkalahatang pagbabalangkas ng batas ng electromagnetic induction ay nakuha, kung saan ang mga expression para sa mga partikular na kaso ay maaaring makuha.

Ang paggalaw ng isang wire sa isang magnetic field

Kapag ang isang wire na may haba l ay gumagalaw sa isang magnetic field na may induction B, ang isang EMF ay i-induce sa loob nito, proporsyonal sa linear velocity nito v. Upang kalkulahin ang EMF, ginagamit ang formula:

  • sa kaso ng paggalaw ng konduktor patayo sa direksyon ng magnetic field:

E \u003d - B x l x v;

  • sa kaso ng paggalaw sa ibang anggulo α:

E \u003d - B x l x v x kasalanan α.

Ang sapilitan na EMF at kasalukuyang ay ididirekta sa direksyon na makikita natin gamit ang panuntunan sa kanang kamay: sa pamamagitan ng paglalagay ng iyong kamay patayo sa mga linya ng magnetic field at pagturo ng iyong hinlalaki sa direksyon na ginagalaw ng konduktor, maaari mong malaman ang direksyon ng EMF mula sa ang natitirang apat na nakatuwid na daliri.

Jpg?x15027" alt="(!LANG:Ilipat ang wire sa MP" width="600" height="429">!}

Paglipat ng wire sa MP

Umiikot na coil

Ang pagpapatakbo ng electric power generator ay batay sa pag-ikot ng circuit sa MP, na may N turn.

Ang EMF ay na-induce sa electrical circuit sa tuwing ang magnetic flux ay tumatawid dito, alinsunod sa kahulugan ng magnetic flux Ф = B x S x cos α (magnetic induction na pinarami ng surface area kung saan dumadaan ang MP, at ang cosine ng anggulo na nabuo ng vector B at ang patayong linya sa eroplano S).

Ito ay sumusunod mula sa formula na ang F ay napapailalim sa mga pagbabago sa mga sumusunod na kaso:

  • ang intensity ng pagbabago ng MF - ang vector B;
  • nag-iiba-iba ang lugar na nakatali sa tabas;
  • ang oryentasyon sa pagitan nila, na ibinigay ng anggulo, ay nagbabago.

Sa mga unang eksperimento ng Faraday, ang mga sapilitan na alon ay nakuha sa pamamagitan ng pagpapalit ng magnetic field B. Gayunpaman, posible na magbuod ng EMF nang hindi ginagalaw ang magnet o binabago ang kasalukuyang, ngunit sa pamamagitan lamang ng pag-ikot ng coil sa paligid ng axis nito sa magnetic field. Sa kasong ito, nagbabago ang magnetic flux dahil sa pagbabago sa anggulo α. Ang coil, sa panahon ng pag-ikot, ay tumatawid sa mga linya ng MP, isang emf ang lumitaw.

Kung ang coil ay umiikot nang pantay, ang panaka-nakang pagbabagong ito ay nagreresulta sa isang panaka-nakang pagbabago sa magnetic flux. O ang bilang ng mga linya ng puwersa ng MF na tumawid bawat segundo ay tumatagal ng pantay na mga halaga na may pantay na agwat ng oras.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/4-10-768x536..jpg 900w

Pag-ikot ng contour sa MP

Mahalaga! Ang induced emf ay nagbabago sa oryentasyon sa paglipas ng panahon mula sa positibo patungo sa negatibo at vice versa. Ang graphical na representasyon ng EMF ay isang sinusoidal line.

Para sa formula para sa EMF ng electromagnetic induction, ginagamit ang expression:

E \u003d B x ω x S x N x sin ωt, kung saan:

  • Ang S ay ang lugar na nililimitahan ng isang pagliko o frame;
  • N ay ang bilang ng mga liko;
  • ω ay ang angular velocity kung saan umiikot ang coil;
  • B – MF induction;
  • anggulo α = ωt.

Sa pagsasagawa, sa mga alternator, kadalasan ang coil ay nananatiling nakatigil (stator) at ang electromagnet ay umiikot sa paligid nito (rotor).

EMF self-induction

Kapag ang isang alternating current ay dumaan sa coil, ito ay bumubuo ng isang alternating magnetic field, na may nagbabagong magnetic flux na nag-uudyok ng isang emf. Ang epektong ito ay tinatawag na self-induction.

Dahil ang MP ay proporsyonal sa intensity ng kasalukuyang, kung gayon:

kung saan ang L ay ang inductance (H), na tinutukoy ng mga geometric na dami: ang bilang ng mga pagliko sa bawat haba ng yunit at ang mga sukat ng kanilang cross section.

Para sa induction emf, ang formula ay tumatagal sa anyo:

E \u003d - L x dI / dt.

Mutual induction

Kung ang dalawang coils ay matatagpuan magkatabi, kung gayon ang isang EMF ng mutual induction ay sapilitan sa kanila, depende sa geometry ng parehong mga circuit at ang kanilang oryentasyong nauugnay sa bawat isa. Kapag ang paghihiwalay ng mga circuit ay tumaas, ang mutual inductance ay bumababa, habang ang magnetic flux na nagkokonekta sa kanila ay bumababa.

Jpg?.jpg 600w, https://elquanta.ru/wp-content/uploads/2018/03/5-5.jpg 680w

Mutual induction

Hayaang magkaroon ng dalawang coils. Sa pamamagitan ng wire ng isang coil na may N1 turns, ang kasalukuyang I1 ay dumadaloy, na lumilikha ng MF na dumadaan sa coil na may N2 turns. Pagkatapos:

  1. Mutual inductance ng pangalawang coil na may kaugnayan sa una:

M21 = (N2 x F21)/I1;

  1. Magnetic Flux:

F21 = (M21/N2) x I1;

  1. Hanapin ang sapilitan na emf:

E2 = - N2 x dФ21/dt = - M21x dI1/dt;

  1. Ang EMF ay na-induce nang magkapareho sa unang coil:

E1 = - M12 x dI2/dt;

Mahalaga! Ang electromotive force na dulot ng mutual inductance sa isang coil ay palaging proporsyonal sa pagbabago ng electric current sa isa pa.

Ang mutual inductance ay maaaring ituring na katumbas ng:

M12 = M21 = M.

Alinsunod dito, E1 = - M x dI2/dt at E2 = M x dI1/dt.

M = K √ (L1 x L2),

kung saan ang K ay ang coupling coefficient sa pagitan ng dalawang inductance.

Ang kababalaghan ng mutual inductance ay ginagamit sa mga transformer - mga de-koryenteng aparato na nagpapahintulot sa iyo na baguhin ang halaga ng boltahe ng isang alternating electric current. Binubuo ang device ng dalawang coils na sugat sa paligid ng isang core. Ang kasalukuyang naroroon sa una ay lumilikha ng nagbabagong magnetic field sa magnetic circuit at isang electric current sa kabilang coil. Kung ang bilang ng mga pagliko ng unang paikot-ikot ay mas mababa kaysa sa iba, ang boltahe ay tumataas at kabaliktaran.

SELF-INDUCTION

Ang bawat konduktor kung saan dumadaloy ang kuryente. kasalukuyang nasa sarili nitong magnetic field.




Kapag nagbabago ang kasalukuyang lakas sa konduktor, nagbabago ang m.field, i.e. ang magnetic flux na nilikha ng kasalukuyang mga pagbabago. Ang pagbabago sa magnetic flux ay humahantong sa paglitaw ng isang vortex el. field at induction emf ay lilitaw sa circuit.





Ang kababalaghang ito ay tinatawag na self-induction.
Self-induction - ang phenomenon ng paglitaw ng EMF induction sa email. circuit bilang resulta ng pagbabago sa kasalukuyang lakas.
Ang nagresultang emf ay tinatawag EMF self-induction

Pagsasara ng circuit





Kapag nagsasara sa el. ang kasalukuyang pagtaas sa circuit, na nagiging sanhi ng pagtaas sa magnetic flux sa coil, isang vortex electric arises. field na nakadirekta laban sa kasalukuyang, i.e. ang isang EMF ng self-induction ay nangyayari sa coil, na pumipigil sa kasalukuyang pagtaas sa circuit (ang vortex field ay nagpapabagal sa mga electron).
Ang resulta L1 lumiwanag mamaya, kaysa sa L2.

Buksan ang circuit





Kapag binuksan ang electric circuit, bumababa ang kasalukuyang, mayroong pagbaba sa m.flow sa coil, lumilitaw ang isang vortex electric field, na nakadirekta tulad ng isang kasalukuyang (may posibilidad na mapanatili ang parehong kasalukuyang lakas), i.e. Lumilitaw ang isang self-inductive emf sa coil, na nagpapanatili ng kasalukuyang sa circuit.
Bilang resulta, L kapag naka-off kumikislap nang maliwanag.

Konklusyon

sa electrical engineering, ang phenomenon ng self-induction ay nagpapakita ng sarili kapag ang circuit ay sarado (ang electric current ay tumataas) at kapag ang circuit ay binuksan (ang electric current ay hindi agad nawawala).

Ano ang nakasalalay sa EMF ng self-induction?

Email ang kasalukuyang lumilikha ng sarili nitong magnetic field. Ang magnetic flux sa pamamagitan ng circuit ay proporsyonal sa magnetic field induction (Ф ~ B), ang induction ay proporsyonal sa kasalukuyang lakas sa conductor
(B ~ I), samakatuwid ang magnetic flux ay proporsyonal sa kasalukuyang lakas (Ф ~ I).
Ang EMF ng self-induction ay depende sa rate ng pagbabago sa kasalukuyang lakas sa email. mga circuit, mula sa mga katangian ng konduktor
(laki at hugis) at sa relatibong magnetic permeability ng medium kung saan matatagpuan ang conductor.
Ang pisikal na dami na nagpapakita ng pag-asa ng self-induction EMF sa laki at hugis ng conductor at sa kapaligiran kung saan matatagpuan ang conductor ay tinatawag na self-induction coefficient o inductance.





Inductance - pisikal. isang halaga ayon sa numerong katumbas ng EMF ng self-induction na nangyayari sa circuit kapag ang kasalukuyang lakas ay nagbabago ng 1 ampere sa 1 segundo.
Gayundin, ang inductance ay maaaring kalkulahin ng formula:





kung saan ang F ay ang magnetic flux sa pamamagitan ng circuit, ang I ay ang kasalukuyang lakas sa circuit.

Mga yunit ng inductance sa SI system:



Ang inductance ng isang coil ay nakasalalay sa:
ang bilang ng mga pagliko, ang laki at hugis ng coil, at ang relatibong magnetic permeability ng medium
(posibleng core).




Pinipigilan ng EMF ng self-induction ang pagtaas ng kasalukuyang lakas kapag naka-on ang circuit at ang pagbaba sa kasalukuyang lakas kapag binuksan ang circuit.

Sa paligid ng isang konduktor na may kasalukuyang mayroong isang magnetic field na may enerhiya.
Saan ito nanggaling? Kasalukuyang pinagmulan kasama sa el. chain, ay may imbakan ng enerhiya.
Sa oras ng pagsasara ng email. Sa circuit, ang kasalukuyang pinagmumulan ay gumugugol ng bahagi ng enerhiya nito upang mapagtagumpayan ang pagkilos ng umuusbong na EMF ng self-induction. Ang bahaging ito ng enerhiya, na tinatawag na self-energy ng kasalukuyang, ay napupunta sa pagbuo ng isang magnetic field.

Ang enerhiya ng magnetic field ay sariling kasalukuyang enerhiya.
Ang self-energy ng kasalukuyang ay ayon sa bilang na katumbas ng gawain na dapat gawin ng kasalukuyang pinagmumulan upang madaig ang self-induction EMF upang lumikha ng isang kasalukuyang sa circuit.

Ang enerhiya ng magnetic field na nilikha ng kasalukuyang ay direktang proporsyonal sa parisukat ng kasalukuyang lakas.
Saan nawawala ang enerhiya ng magnetic field pagkatapos huminto ang kasalukuyang? - namumukod-tangi (kapag binuksan ang isang circuit na may sapat na malaking kasalukuyang, maaaring magkaroon ng spark o arko)

MGA TANONG PARA SA GAWAIN SA PAG-verify
sa paksang "Electromagnetic induction"

1. Maglista ng 6 na paraan upang makakuha ng induction current.
2. Ang phenomenon ng electromagnetic induction (definition).
3. Ang tuntunin ni Lenz.
4. Magnetic flux (kahulugan, pagguhit, formula, mga papasok na dami, ang kanilang mga yunit ng pagsukat).
5. Batas ng electromagnetic induction (kahulugan, formula).
6. Mga katangian ng vortex electric field.
7. EMF ng induction ng isang konduktor na gumagalaw sa isang pare-parehong magnetic field (dahilan para sa hitsura, pagguhit, formula, mga halaga ng input, ang kanilang mga yunit ng pagsukat).
7. Self-induction (maikling pagpapakita sa electrical engineering, kahulugan).
8. EMF ng self-induction (aksyon at formula nito).
9. Inductance (kahulugan, mga formula, mga yunit ng pagsukat).
10. Ang enerhiya ng magnetic field ng kasalukuyang (ang formula mula sa kung saan lumilitaw ang enerhiya ng m. field ng kasalukuyang, kung saan ito mawala kapag huminto ang kasalukuyang).

Kapag ang kasalukuyang sa circuit ay nagbabago, ang pagkilos ng bagay ng magnetic induction sa pamamagitan ng ibabaw na hangganan ng circuit na ito ay nagbabago, ang pagbabago sa flux ng magnetic induction ay humahantong sa paggulo ng EMF ng self-induction. Ang direksyon ng EMF ay lumalabas na kapag tumaas ang kasalukuyang sa circuit, pinipigilan ng emf ang pagtaas ng kasalukuyang, at kapag bumababa ang kasalukuyang, pinipigilan itong bumaba.

Ang magnitude ng EMF ay proporsyonal sa rate ng pagbabago ng kasalukuyang lakas ako at loop inductance L :

.

Dahil sa hindi pangkaraniwang bagay ng self-induction sa isang electric circuit na may isang mapagkukunan ng EMF, kapag ang circuit ay sarado, ang kasalukuyang ay hindi naitatag kaagad, ngunit pagkatapos ng ilang oras. Ang mga katulad na proseso ay nangyayari kapag ang circuit ay binuksan, habang ang halaga ng self-induction emf ay maaaring makabuluhang lumampas sa source emf. Kadalasan sa ordinaryong buhay ginagamit ito sa mga coil ng ignisyon ng kotse. Ang karaniwang boltahe ng self-induction sa 12V boltahe ng baterya ay 7-25kV.


Wikimedia Foundation. 2010 .

Tingnan kung ano ang "EMF ng self-induction" sa ibang mga diksyunaryo:

    emf self-induction- — [Ya.N. Luginsky, M.S. Fezi Zhilinskaya, Yu.S. Kabirov. English Russian Dictionary of Electrical Engineering at Power Engineering, Moscow, 1999] Mga paksa sa electrical engineering, mga pangunahing konsepto EN self-induced emfFaraday voltageinductance voltageself induction ... ...

    Ito ang kababalaghan ng paglitaw ng isang EMF ng induction sa isang conducting circuit kapag nagbabago ang kasalukuyang dumadaloy sa circuit. Kapag ang kasalukuyang sa circuit ay nagbabago, ang magnetic flux sa pamamagitan ng ibabaw na nakatali ng circuit na ito ay nagbabago rin nang proporsyonal. Baguhin ... ... Wikipedia

    - (mula sa lat. inductio guidance, motivation), isang value na nagpapakilala sa magnetic. St. va electric. mga tanikala. Ang kasalukuyang dumadaloy sa isang conducting circuit ay lumilikha ng magnet sa nakapalibot na kanan. field, at ang magnetic flux F, na tumatagos sa circuit (naka-link dito), ay tama ... ... Pisikal na Encyclopedia

    reaktibong kapangyarihan- Isang halaga na katumbas ng produkto ng epektibong halaga ng boltahe para sa epektibong halaga ng kasalukuyang at ang sine ng phase shift sa pagitan ng boltahe at kasalukuyang ng dalawang-terminal na network para sa sinusoidal electric current at electric voltage. [GOST R 52002 2003]… … Handbook ng Teknikal na Tagasalin

    Sangay ng pisika na sumasaklaw sa kaalaman sa static na kuryente, electric current at magnetic phenomena. ELECTROSTATICS Ang Electrostatics ay tumatalakay sa mga phenomena na nauugnay sa resting electric charges. Ang pagkakaroon ng mga puwersang kumikilos sa pagitan ng ... ... Collier Encyclopedia

    Isang de-koryenteng makina na walang gumagalaw na bahagi at nagko-convert ng alternating current ng isang boltahe sa alternating current ng isa pang boltahe. Sa pinakasimpleng kaso, ito ay binubuo ng isang magnetic circuit (core) at dalawang windings na matatagpuan dito, pangunahin at ... ... encyclopedic Dictionary