कंडक्टर के ड्राइव में ईएमएफ प्रेरण। चलती कंडक्टर में ईएमएफ प्रेरण

अब हम प्रेरण वर्तमान की घटना के दूसरे मामले पर विचार करते हैं।

कंडक्टर चलाते समय, उनके नि: शुल्क शुल्क उसके साथ आगे बढ़ते हैं। प्रभार पर चुंबकीय क्षेत्र लोरेंटज़ की शक्ति है। यह कंडक्टर के अंदर आरोपों के आंदोलन का कारण बनता है। इसलिए, ईएमएफ प्रेरण में चुंबकीय उत्पत्ति है।

कई बिजली संयंत्रों पर ग्लोब यह Lorentz की शक्ति चलती कंडक्टर में इलेक्ट्रॉनों के आंदोलन का कारण बनता है।

एक सजातीय चुंबकीय क्षेत्र (चित्र 2.10) में चलने वाले कंडक्टर में उत्पन्न होने वाले ईएमएफ प्रेरण की गणना करें। समोच्च एमएन लंबे समय तक चलो मैं। पार्टियों एनसी और एमडी के साथ निरंतर गति के साथ फिसल जाता है, जबकि सीडी के समानांतर पक्ष शेष रहते हैं। वेक्टर चुंबकीय प्रेरण एकरूप क्षेत्र कंडक्टर के लिए लंबवत और इसकी गति की दिशा के साथ कोण α है।

बल जिसके पास चुंबकीय क्षेत्र चलती चार्ज कण पर कार्य करता है वह मॉड्यूल के बराबर होता है

एफ एल \u003d | क्यू | 'बी पाप α। (2.5)

यह बल एमएन कंडक्टर के साथ निर्देशित है। Lorentz की शक्ति का काम 1 जिस तरह से मैं सकारात्मक हूं और राशि:

ए \u003d एफ एल एल \u003d | क्यू | υ बीएल पाप α।

    1 यह Lorentz की ताकत का एक अधूरा काम है। Lorentz की शक्ति के अलावा (सूत्र (2.5) देखें), गति और कंडक्टर के खिलाफ निर्देशित Lorentz बलों का एक घटक है। यह घटक कंडक्टर के यातायात को रोकता है और बनाता है नकारात्मक कार्य। नतीजतन, Lorentz की ताकत का पूरा काम शून्य हो जाता है।

कंडक्टर एमएन में प्रेरण की इलेक्ट्रोमोटिव बल परिभाषा के बराबर है, इस शुल्क के लिए चार्ज के आंदोलन पर काम का अनुपात:

यह सूत्र किसी भी कंडक्टर लंबाई एल के लिए मान्य है, जो एक समान चुंबकीय क्षेत्र में गति से आगे बढ़ रहा है।

अन्य कंडक्टर में, ईएमएफ समोच्च शून्य है, क्योंकि ये कंडक्टर तय किए गए हैं। नतीजतन, पूरे एमएनसीडी सर्किट में ईएमएफ बराबर है और जब आंदोलन की गति स्थिर है तो अपरिवर्तित बनी हुई है। विद्युत प्रवाह बढ़ जाएगा, क्योंकि जब एमएन कंडक्टर दाईं ओर स्थानांतरित हो जाता है, तो समग्र समोच्च प्रतिरोध कम हो जाता है।

ईएमएफ प्रेरण को कानून का उपयोग करके भी गणना की जा सकती है इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन (सूत्र (2.4) देखें)। दरअसल, एमएनसीडी सर्किट के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह है:

एफ \u003d बीएस कॉस (90 डिग्री - α) \u003d बीएस पाप α,

जहां कोण (90 डिग्री - α) वेक्टर के बीच कोण और समोच्च की सतह (चित्र 2.11, साइड व्यू) की सतह के बीच कोण है, एक एस एमएनसीडी सर्किट द्वारा सीमित एक क्षेत्र है। अगर हम मानते हैं कि प्रारंभिक क्षण (टी \u003d 0) पर, एमएन कंडक्टर सीडी कंडक्टर से एनसी की दूरी पर स्थित है (चित्र 2.10 देखें), फिर जब कंडक्टर को स्थानांतरित किया जाता है, तो क्षेत्र समय के साथ बदलता रहता है निम्नलिखित नुसार:

S \u003d l (nc - υ टी)।

Δt के दौरान, समोच्च क्षेत्र δs \u003d -lυ δt में बदल जाता है। संकेत "-" इंगित करता है कि यह घटता है। इस समय के दौरान चुंबकीय प्रवाह को बदलना है:

यदि संपूर्ण एमएनसीडी सर्किट एक सजातीय चुंबकीय क्षेत्र में चलता है, तो वेक्टर के संबंध में अपना अभिविन्यास बनाए रखता है, फिर सर्किट में प्रेरण का प्रेरण शून्य होगा, क्योंकि समोच्च द्वारा सीमित सतह के माध्यम से प्रवाह एफ नहीं बदलता है। आप इसे समझा सकते हैं। जब समोच्च चाल, सेनाएं एमएन और सीडी कंडक्टर में उत्पन्न होती हैं (सूत्र (2.5) देखें) एन से एम और सी से डी तक दिशाओं में इलेक्ट्रॉनों पर अभिनय करते हैं। इन बलों का कुल संचालन जब समोच्च दक्षिणावर्त या इसके खिलाफ शून्य है ।

ईएमएफ प्रेरण भी तब होता है जब फ्रेमवर्क चुंबकीय क्षेत्र में घुमाया जाता है, यानी, जब ओएस का कोण (§ 31 देखें)।

एक निरंतर चुंबकीय क्षेत्र में चलने वाले कंडक्टर में ईएमएफ प्रेरण, लोरेंटज़ पावर के कंडक्टर के आरोपों पर कार्रवाई के कारण उत्पन्न होता है।

अनुच्छेद के लिए प्रश्न

1. लोरेंटज़ की शक्ति क्या है और यह निर्देशित कैसे किया जाता है?

2. प्रेरण ईएमएफ पर निर्भर करता है, जो कंडक्टर में होता है, जो समय चुंबकीय क्षेत्र में एक चर में चलता है?

"" भौतिकी के विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना "- प्लेट लगभग बंद हो जाएगी। बहे। चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा। एक सजातीय चुंबकीय क्षेत्र की ऊर्जा। स्व-प्रेरण घटना इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। स्वयं प्रेरण का ईएमएफ श्रृंखला में वर्तमान बनाए रखेगा। परिसंचरण के लिए अभिव्यक्ति हमेशा होती है। ताप कंडक्टर। वर्तमान परिवर्तन की बड़ी मात्रा के कारण रेसिंग।

"विद्युत चुम्बकीय प्रेरण" - माइकल फैराडे। सामग्री। वर्तमान मूल्य। प्रेरण वर्तमान। मूल्यांकन। इतिहास। विद्युत चुम्बकीय प्रेरण और डिवाइस। जनक प्रत्यावर्ती धारा। सिनवेन ऐतिहासिक संदर्भ। स्तर। फैराडे अनुभव। कार्यों के साथ परीक्षण सूची। घटना। यूनिपोलर प्रेरण। ऊपर। चुंबकीय सुई। कंडक्टर। वीडियो खंड।

"विद्युत चुम्बकीय प्रेरण का अध्ययन" - माइकल फैराडे का पोर्ट्रेट। प्रेरण वर्तमान की शक्ति। प्रशन। प्रश्न और कार्य। बयान। इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन। एमी की घटना। विद्युत चुम्बकीय। चुंबकीय वर्तमान ऊर्जा। तनाव रेखाओं की दिशा। लेन्ज़ा नियम। चुंबकीय धारा। सतह के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह। चलती गाइड में ईएमएफ प्रेरण।

"आत्म-प्रेरण और अधिष्ठापन" - ईएमएफ के उद्भव की घटना। आत्म-प्रेरण। आत्म-प्रेरण घटना का प्रकटीकरण। कंडक्टर। समोच्च के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह। चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा। कुंडल का अधिष्ठापन। चुंबकीय धारा। मूल्य। इकाइयाँ। अधिष्ठापन चुंबकीय वर्तमान ऊर्जा। ईएमएफ आत्म-प्रेरण। इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में निष्कर्ष।

"फील्ड प्रेरण" - प्रेरण वेक्टर का प्रवाह। चुंबकीय प्रेरण का प्रवाह। समोच्च ढांकता हुआ है। ईएमएफ प्रेरण। वर्तमान तारों की मात्रा पर लगभग समान रूप से वितरित किया जाता है। ईडीसी प्रेरण का आयाम। तथ्य। परिसंचरण वेक्टर। उच्च आवृत्ति धाराओं। तोकी फाउकॉल्ट। कंडक्टर तय किया गया है। ईडी का मूल्य प्रेरण। वर्तमान घनत्व।

"फैराडे का विद्युत चुम्बकीय प्रेरण" - Fizkultminutka। जनरेटर ऑपरेशन का सिद्धांत। चुंबक आंदोलन का समय। जनरेटर की उपस्थिति। अनुभव। एमी की घटना। ज्ञान व्यवस्थित करें। फैराडे खोल दिया। विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना। रैखिक संरचना के कार्यों को हल करना। प्रेरण वर्तमान। प्रशन।

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चलती कंडक्टर में ईएमएफ प्रेरण

चुंबकीय क्षेत्र (5 एल 16) के निर्धारण का उपयोग करके और वर्तमान में कंडक्टर पर कार्यरत चुंबकीय बल को कम करने के लिए, बलों को आगे बढ़ने वाले शुल्कों का परीक्षण करने के लिए, हमें लोरेंटज़ (16 एल 17) के लिए एक अभिव्यक्ति मिली। हमारे द्वारा दिए गए दृढ़ संकल्प के मुताबिक, यह बल एक तृतीय पक्ष की ताकत है (क्योंकि यह नोबलोनोवस्काया है) और न केवल तब होता है जब कंडक्टर के अंदर शुल्क स्थानांतरित किया जाता है (यानी, यदि वर्तमान है), लेकिन इसके किसी भी आंदोलन के साथ भी चुंबकीय क्षेत्र में कंडक्टर स्वयं (चूंकि इसमें शुल्क इसमें चल रहे हैं)। नतीजतन, ऐसे कंडक्टर के विभिन्न वर्गों में, आम तौर पर बोलते हुए, तीसरे पक्ष के दिखाई देते हैं विद्युत शक्तिमानते हुए बिजली। इन बलों को प्रेरण कहा जाता है; उनकी गणना करने के लिए, निम्नलिखित सरलतम योजना पर विचार करें।

एक बेलनाकार कंडक्टर की एक सीधी रेखा दें एल एक सजातीय चुंबकीय क्षेत्र में चलता है बी और उसकी गति दें वी सीधा बी और कंडक्टर की धुरी (चित्र 1)। पर सकारात्मक प्रभार प्र अंदर, स्पष्ट रूप से, Lorentz की शक्ति अधिनियम, जिसका परिमाण

अंजीर। एक।

एफ एल।= qvb।, (1)

और दिशा आकृति में दिखाया गया है। पर नकारात्मक प्रभार बल एफ एल। विपरीत दिशा में कार्य करेगा। साइट पर पहुंचा एल परिभाषा के अनुसार ईएमएफ

ई 12 \u003d। ए। 12 = एफ एल एल। = वीबीएल (2)

और अंजीर में दिखाए गए दोनों संकेतों के आरोपों के लिए लक्षित। एक एफ एल.

यदि आप कल्पना करते हैं कि खंड एल कंडक्टर एक बंद quasilinear श्रृंखला का हिस्सा है, जिसकी सर्किट अंजीर में चित्रित किया गया है। 1 बिंदीदार रेखा, परिणाम प्राप्त किया गया परिणाम अनुमोदित किया जा सकता है। जहां तक \u200b\u200bकि ,

वीबीएल = = = = , (3)

जहां घ। एस = एलडी एक्स। - समोच्च क्षेत्र में वृद्धि, और डीएफ \u003d डी ( बीएस।) - वेक्टर प्रवाह बी डी के दौरान उसके माध्यम से टी। चूंकि बाकी भूखंड अभी भी हैं, इसलिए वे तीसरे पक्ष की ताकत नहीं दिखते हैं और इसलिए, संपूर्ण समोच्च के साथ पूर्ण ईडीसी ई अभिनय भी अभिव्यक्ति (2) द्वारा निर्धारित किया जाता है। अंजीर से। 1 दिखाता है कि यह दिशा के साथ है बी levovintovoy प्रणाली। इस प्रकार, यह लिखा जा सकता है

इसके अलावा, माइनस साइन पिछले व्याख्यान में हमारे द्वारा स्थापित नियम से मेल खाता है, सर्किट बाईपास की सकारात्मक दिशा को जोड़ता है और इसके माध्यम से सकारात्मक सामान्य है सही पेंच।

यह दिखाया जा सकता है कि अनुपात (4) मनमाने ढंग से आंदोलन (विरूपण सहित) समोच्च के सबसे सामान्य मामले में सच है स्थावर चुंबकीय क्षेत्र। यह चलने वाले कंडक्टर में धाराओं को शामिल करने के तथाकथित प्रवाह को व्यक्त करता है: प्रेरण प्रेरण सर्किट रूपरेखा के माध्यम से चुंबकीय प्रवाह के परिवर्तन की दर के बराबर है और इसकी मात्रा (यानी परिवर्तन के साथ) सही नहीं (इसका मतलब एक प्लस साइन इन (4)) होगा, और levovintovaya प्रणाली.

अंजीर। 2।

नोट 1। प्रेरण कानून (4) में यह वेक्टर के प्रवाह के बारे में है बी एक बंद सर्किट आर के माध्यम से, हालांकि इसका मतलब यह है कि, इस सर्किट के आधार पर किसी भी सतह के माध्यम से इसका प्रवाह (आखिरकार, सतह के माध्यम से होता है और किसी भी वेक्टर की धारा) निर्धारित होती है। यह देखना मुश्किल नहीं है कि इस सतह की पसंद में मध्यस्थता एफ के मूल्य को प्रभावित नहीं करेगी, वास्तव में, रूपरेखा पर दो मनमानी सतहों को खींचती है एस 1 I एस 2, हमें एक बंद सतह मिलती है एस एस, वेक्टर स्ट्रीम बी जिसके माध्यम से समीकरण (9 एल 17) के अनुसार शून्य है। इसका मतलब है कि के माध्यम से धाराएँ एस 1 I एस 2 समान और विपरीत हैं, और अर्थ में (9 एल 17) सामान्य है एस 1 I एस 2 यह बाहर भेजा जाना चाहिए, यानी, उनमें से एक शासन को छोड़ने की दिशा के साथ गठित किया गया है, और दूसरा बाएं हाथ प्रणाली है। बाद की दिशा को विपरीत दिशा में बदलना (और इसके साथ और इसके अनुरूप एफ के संकेत), हम सतह के चयन से (4) में शामिल प्रवाह की आजादी प्राप्त करते हैं एस.

नोट 2। सूत्र (2) के उत्पादन के तहत यह माना गया था कि चुंबकीय क्षेत्र में बंद सर्किट का खंड नहीं बनता है, यानी, वर्तमान में प्रवाह नहीं होता है, हालांकि कानून (4) इसके सामान्यीकरण के परिणामस्वरूप प्राप्त किया जाता है एक बंद प्रवाहकीय सर्किट से संबंधित है। आइए देखें कि विचाराधीन कंडक्टर में वर्तमान की उपस्थिति में क्या प्रभाव परिणाम होंगे (चित्र 2)। गति का उदय यू कंडक्टर की धुरी के साथ निर्देशित मीडिया के आदेशित आंदोलन में कुछ कोण को पूर्ण गति से घुमाने का कारण बन जाएगा वी पेट कंडकरी आंदोलन की दिशा के बारे में शुल्क (यानी) वी )। उसी समय Lorentz की शक्ति एफ एल हमेशा लंबवत रहना वी पेट , यह कंडक्टर की धुरी के सापेक्ष कोण को भी बदल देगा। हालांकि, इसके अनुदैर्ध्य घटक की परिमाण, ईडीसी ई 12 बनाने,

एफ || = एफ एल। cos a \u003d। क्यूवी एबीएस बी। cos a \u003d। qBV।

यह अभी भी सूत्र (1) द्वारा निर्धारित किया जाएगा, ताकि अभिव्यक्ति (2) - (4) निष्पक्ष रहेगी। ट्रांसवर्स घटक सबसे बड़ा के बराबर है

एफ ^ = एफ एल। पाप ए \u003d। क्यूवी एबीएस बी। पाप ए \u003d। qBU।,

जाहिर है, एक बल दिशात्मक है के प्रति कंडक्टर को ले जाएं। इस बल पर काबू पाने पर (इस कंडक्टर की मात्रा के भीतर सभी चलती शुल्कों के लिए सारांश) और बाहरी कार्य को चुंबकीय क्षेत्र में स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक खर्च किया जाता है।

संबंध (15L17) के समापन में पिछले व्याख्यान में दिए गए तर्कों के क्रम को बदलकर, हम इस कुल बल के लिए प्राप्त करते हैं एफ ^ एस ज्ञात अभिव्यक्ति (5L16), जहां इसे विकसित करना है यांत्रिक शक्ति

पी ¢ फर = – एफ ^ एस। वी = – Iblv।.

अनुदैर्ध्य घटक द्वारा निर्धारित एक ही तीसरे पक्ष की ताकतों की शक्ति एफ || (2) के अनुसार 1-2 कंडक्टर की एक साजिश में

पी पी \u003d ई 12। मैं। = vbli।

और बराबर हो जाता है पी ¢ फर । इस तरह,

पी ¢ फर + पी पी = 0,

यानी चुंबकीय क्षेत्र बलों का पूरा काम (जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है) शून्य है। कंडक्टर के यातायात को बनाए रखने के लिए, बाहरी बल, संतुलन एफ ^ एस स्पष्ट रूप से बिजली विकसित करना चाहिए

पी फर = – पी ¢ फर = पी पी ,

जो और "जाओ" काम करने के लिए (प्रति यूनिट समय) मौजूदा तीसरे पक्ष की प्रेरण बलों के भीतर।

इसी तरह की घटना होती है और कंडक्टर के चुंबकीय क्षेत्र में आगे बढ़ने पर, जिसके अंत तक संभावित अंतर लागू होता है। यदि कंडक्टर तय नहीं है, तो धारा 1 - 2 (चित्र 3) पर वर्तमान केवल प्रवाह होता है इलेक्ट्रिक बलों। अगर मैं "इसे जारी करता हूं", तो चुंबकीय बल की गति दिखाई देगी वी और वाहक की पूर्ण गति वी पेट कंडक्टर की धुरी से तबाह हो जाएगा। तुरंत ताकत बारी एफ एल Lorentz और इसके अक्षीय घटक उत्पन्न होंगे एफ || उद्देश्य से के प्रति Toku। वह एक तृतीय पक्ष ईएमसी ई 21 की उपस्थिति को लागू करेगी, जिसकी कार्रवाई की भरपाई (यानी निरंतर वर्तमान) स्रोत का संरक्षण, अतिरिक्त शक्ति ई 21 विकसित करना आवश्यक है मैं।। उपरोक्त तर्क को दोहराना, यह दिखाना मुश्किल नहीं है कि यह एक पूर्ण कंडक्टर (प्रति यूनिट) के रूप में यह शक्ति "खड़े हो जाओ" है यांत्रिक कार्य। इस प्रकार, इस मामले में, लोरेंटज़ की ताकत का पूरा काम, ज़ाहिर है, शून्य (के लिए) निकलता है एफ एल ^ वी पेट)। इसके कारण इसका नकारात्मक हिस्सा एफ || वर्तमान स्रोत के संचालन द्वारा मुआवजा, सकारात्मक कंडक्टर का उपयोगी संचालन है।

अंजीर। 3।