Mēs zinām, ka vadītājs ar strāvu ievieto magnētiskajā jomā, ierodas kustībā. Tas ir saistīts ar magnētiskās indukcijas fenomenu. Ir vēl viena ļoti svarīga parādība, noteiktā nozīmē, pretējā fenomena magnētiskās indukcijas: pārvietojot slēgtu diriģentu magnētiskā laukā, tajā parādās elektriskā strāva . Šo parādību sauc par elektromagnētiskā indukcija.

Veiciet diriģentu, kuru galus ir slēgti galvanometrā (ierīce mazo elektrisko strāvu noteikšanai, jūs varat izmantot microammeter), un magnēta lauks (1. attēls) ātri šķērsos šo diriģentu. Tajā pašā laikā mēs atzīmējam, ka šāvēja bultiņa norīkos brīdī, kad diriģents šķērso magnētisko lauku. Līdz ar to vadītājs šajā brīdī nodos elektrisko strāvu.

1. attēls. Ar ātru šķērsošanu magnētiskā diriģents silest līnijas Elektriskā strāva notiek diriģentā.

Tagad mēs šķērsojam vadītāja magnētisko lauku pretējā virzienā. Galvometras bultiņa atkal novirzīsies, bet jau pretējā virzienā. Tas liecina, ka elektriskā strāva caur vadītāju, bet pretējā virzienā.

No šejienes mēs varam secināt, ka, šķērsojot diriģentu magnētiskais lauks Rodas diriģents EMF., kura virziens ir atkarīgs no vadītāja satiksmes virziena. Šis EMF sauc Induktors EMF. vai EMF indukcija , tas ir, EMF vadlīnijas pētnieks un nekas cits kā elektromagnētiskā indukcijas fenomens (Nesajauciet ar magnētisko indukciju!).

Indukcijas emf pievienošana, vadot diriģentu magnētiskā laukā, ir izskaidrots šādi. Kad diriģents pārvietojas, bezmaksas elektroni ar to pārvietojas. Studējot magnētisko indukciju, mēs to uzzinājām elektriskie maksājumipārvietojas magnētiskā laukā, kas darbojas virzienā, kas ir perpendikulāri magnētiskā plūsmas virzienam. Tāpēc, pārvietojot elektronus, kopā ar diriģentu šķērsojot magnētiskās elektropārvades līnijas, spēki tiks darbināti uz elektroniem, piespiežot tos pārvietoties pa diriģentu, kas noved pie parādīšanās elektriskā strāva Viņā.

Elektromagnētiskās indukcijas parādība ir ļoti svarīga elektrisko un radio inženierijā, tāpēc mēs koncentrēsimies uz to vēl vairāk.

Mēģināsim pārvietot diriģentu magnētiskā laukā ar dažādiem ātrumiem. Tajā pašā laikā, mēs atzīmējam, ka bultiņa galvanometra novirzīsies, jo ātrāk mūsu diriģents šķērso magnētisko lauku. Ar ļoti lēnu kustību, diriģents tajā nenotiek vispār vai precīzāk, pašreizējā būs tik maza, ka mūsu galvanometrs nespēj to atklāt.

Tālāk mēs pievēršam uzmanību tam, ka, pārvietojot diriģentu telpā starp magnēta stabiem, mēs palielinājām magnētisko elektropārvades līniju skaitu, uz kurām ir vada slēgta ķēde, un kad vadītājs ir atcelts, mēs Samazināt šo līniju skaitu, vai, citiem vārdiem sakot, pirmajā gadījumā magnētiskā plūsma, uz kuru attiecas mūsu slēgtā ķēde, un otrajā gadījumā samazinās. No šī viedokļa indukcijas strāvas rašanās slēgtā vadošā ķēdē mēs varam izskaidrot magnētiskā plūsmas lielumu kontūrā; Lielas vai mazākas atkāpes no bultiņām dažādos vadītāja ātrumos norāda, ka indukcija EMF ir atkarīga no magnētiskās plūsmas maiņas ātruma kontūras.

Priekš strauja pieaugums (vai dilstošā secībā) Magnētiskā plūsma iekšpusē ķēdē tajā tiek vadīta liela EMF indukcija, un tad, kad lēns pieaugums (vai dilstošā secībā) - malaja.

Par elektrodinamisko mikrofonu, pikaps, transformatoru, elektrisko mērīšanas ierīču, elektrisko strāvu ģeneratoru, utt.

Pašreizējā cēlonis slēgtā ķēdē ir elektromotoru spēks, ko rada trešās puses spēks. Ja ķēde 2 attēlā. 8.1 Atvērts, galvanometrs neparādīs indukcijas strāvu. Tomēr e.d.s. Elektromagnētiskā indukcija ķēdē 2 Kad joprojām rodas magnētiskās plūsmas izmaiņas, izmantojot savu šķērsgriezumu. Faradejas eksperimenti ļāva viņam formulēt elektromagnētiskā indukcijas likums:

Ar jebkādām izmaiņām magnētiskā plūsma, kas aptver kontūru, e.d.s. parādās tajā. Elektromagnētiskā indukcija, kuru vērtība ir proporcionāla magnētiskās plūsmas maiņas ātrumam:

(8.1)

ja mīnusa zīme atbilst Lenza valdniekam: E.D.S. Indukcija novērš iemeslu, kas radījis šo iemeslu dēļ.

Ļaujiet pastāvīgam magnētiskajam laukam, kas izveidota laboratorijas atsauces sistēmā. Ļaujiet ķēdes kustībai ar nemainīgu ātrumu noved pie magnētiskās plūsmas maiņas caur kontūras šķērsgriezumu. Novērotājs laboratorijas atsauces sistēmā uzskata iemeslu trešās puses spēku rašanos Lorentz spēka darbībā attiecībā uz pašreizējiem ķēdes pārvadātājiem (sk. 8.2. Att.).

Express EDS Elektromagnētiskā indukcija kontūrā:

kur - trešo personu spēku jomā, \\ t

un - Lorentz jauda, \u200b\u200bkas darbojas bez maksas ķēdes elementā, kas pārvietojas ātrumā.

No šejienes mēs saņemam izteiksmi EDS Elektromagnētiskā indukcija novērotājam laboratorijas atsauces sistēmā:

(8.2)

Mēs ņemam vērā vektora identitāti:

un pārrakstīt izteiksmi (8.2):

(8.3)

Kontūras elementa pārvietošanas vektors laikā ir vienāds. Laikā, mainot ķēdes šķērsgriezuma vektoru . Magnētiskās plūsmas maiņa caur kontūru, kas pārklāts ar kontūru, būs

. (8.4)

Salīdzinot (8.3) un (8.4), mēs iegūstam elektromagnētiskās indukcijas likuma formulu:

(8.1)

Ieslēdziet atskaites sistēmu, kas pārvietojas kopā ar kontūru. Šajā sistēmā kontūra ir fiksēta un izskaidro EDS rašanos. Elektromagnētiskā indukcija Lorentz jaudas darbības dēļ nav iespējama. Novērotājs kustamā atskaites sistēmā saistās izskatu EDS. Ar Vortex Advent elektriskais lauks Pārvietojoties no laboratorijas sistēmas uz kustamo atskaites sistēmu.

Izeja: Elektriskais lauks, piemēram, magnētiskā, rāda relatīvās īpašības (mainās), pārejot no vienas atsauces sistēmas uz citu.

Vortex elektriskā lauka spriedze kalpo kā trešās puses spēka lauka stiprums kustamā atskaites sistēmā :. \\ T E.d.s. kā skalāra vērtība, nav atkarīgs no atlases sistēmas izvēles. Kustīgās sistēmā

Salīdzinot pēdējo izteiksmi ar (8.2) un apsverot Kontūras izvēles patvaļību, mēs iegūstam izpausmi Vortex elektriskā lauka spriegumam, izslēdzot magnētisko lauku un ķēdes ātrumu: \\ t

Kad indukcijas strāvas plūsmas ķēdē, Jowle ir iezīmēts. Šī enerģija ir vienāda ar mehānisko spēku darbību, kas ved uz kontūru kustībā.

Ballistiskā metode mērīšanas indukcijas magnētiskā lauka Attīstīts a.g. Skaitītāji (mācīties neatkarīgi).

Ļaujiet kontūrai veidoties ne ar vienu kārtu, un veido solenoīdu no pagriezieniem. Tā kā spoles ir savienotas konsekventi, tad ED, sajūsmā atsevišķos pagriezienos, konsekventi. Pilns EDS Indukcijas spolē

(8.6)

kur - plūsma vai pilnīga magnētiskā spoles plūsma, \\ t

un - ķēdes magnētiskā plūsma; Ja visas šīs plūsmas ir vienādas, tad

Indukcijas strāvas var satraukt ne tikai stiepļu ķēdēs, bet arī cietos masīvos vados. Tad tos sauc indukcijas strāvas vai fouco straumes. Šīs strāvas var sasniegt lielas vērtības, jo cietiem vadītājiem ir neliela pretestība. Saskaņā ar Lenzu, indukcijas strāvas neitralizē iemeslu, kas izraisīja viņiem. Tāpēc, braucot milzīgus vadus spēcīgā magnētiskā jomā, šie vadītāji piedzīvo spēcīgu bremzēšanu. Bremzēšanu izraisa spēks, kas darbojas uz magnētiskā lauka Foucault straumēm.

Toki Foucault tehnikā var būt noderīgs efekts. Piemēram, mērīšanas ierīcēs uz bultiņas ass, metāla plāksne ir fiksēta, kas tiek ieviesta plaisā starp poļiem magnēta. Kad plāksne pārvietojas, rodas indukcijas strāvas, izraisot visu sistēmas bremzēšanu. Bremzēšana neliedz bultiņām līdz līdzsvaram.

Foucault strāvu siltuma iedarbība tiek izmantota indukcijas krāsnīs. Krāsns veido spole, kuru darbina augstas frekvences strāva ar lielu spēku. Metāli var izkausēt un iegūt ķīmiski tīrus paraugus.

Pirms ferītu izskata feromagnētiskie elektromagnētiskie serdeņi tika izgatavoti no plāksnēm. Tas ļāva samazināt Foucault strautu intensitāti serdeņos un, attiecīgi, enerģijas zudums, lai apkarotu kodolus marķējuma laikā.

Tā kā biežums palielinās, mainīgā strāva arvien vairāk koncentrējas vadītāja virsmas slānī ( Ādas efekts). Mainīgie toki. FOUCO ir vērsta tā, lai vājinātu pašreizējo stieples iekšpusē, bet pastiprinātu virsmu. Virsmas efekts, kas noved pie strāvas virsmas slāņa vadītāja ļauj izmantot dobu cauruļveida vadu augstfrekvences ķēdēs.

Vēl viena elektromagnētiskās indukcijas fenomena tehniskā izmantošana maiņstrāvas ģeneratori(Pārbaudiet sevi).

Temats:Elektromagnētiskā indukcija

Nodarbība:Vadītāja kustība magnētiskajā laukā

Lai noteiktu spēka raksturu diriģentā, kas pārvietojas magnētiskajā jomā, veiks eksperimentu. Pieņemsim, ka vertikālā viendabīgā magnētiskā laukā atrodas indukcija () horizontālais diriģents garums ( l.), kas pārvietojas ar nemainīgu ātrumu () perpendikulāri magnētiskā lauka indukcijas vektoram. Ja jutīgs voltmetrs ir savienots ar galiem šī diriģenta, mēs redzēsim, ka tas parādīs klātbūtni potenciālo atšķirību beigās šī diriģenta. Mēs uzzinām, kur tas tiek ņemts no šīs spriedzes. Šādā gadījumā nav kontūras, un nav mainīgas magnētiskā lauka, tāpēc mēs nevaram teikt, ka elektronu kustība vadā radās kā rezultātā izskatu vortex elektriskā laukā. Kad diriģents pārvietojas kā viens vesels (1. attēls), pie vadītāja nodevām un pozitīviem joniem, kas atrodas mezglos kristāla režģisun brīvi elektroni ir virziena kustības ātrums.

Fig. viens

Lorentz spēks no magnētiskā lauka rīkosies uz šiem maksājumiem. Saskaņā ar "kreisās puses" noteikumu: četri pirksti, kas atrodas kustības virzienā, Palm tiek izvietoti tā, lai magnētiskā indukcijas vektors atrodas aizmugurējā pusē, tad īkšķis norāda uz Lorentz varas ietekmi uz pozitīvām nodevām.

Lorentz jauda, \u200b\u200bkas darbojas ar maksām, ir vienāda ar produkta maksas moduli, ka IT pārskaitījumi reizina ar magnētisko indukcijas moduli, ātrumu un sine leņķi starp magnētisko indukcijas vektoru un ātruma vektoru.

Šis spēks darbosies ar elektronu nodošanu maziem attālumiem pa diriģentu.

Tad pilnu darbu Lorentz spēku gar diriģentu noteiks spēks Lorenz reizināts ar garumu vadītāja.

Trešās puses spēka darba attiecība, lai pārvietotu maksu par iekasētā maksas lielumu, definējot EDC.

(4)

Tā, eDC indukcijas rašanās veids ir Lorentz spēka darbs. Tomēr formula 10.4. To var iegūt oficiāli, pamatojoties uz EMB elektromagnētiskās indukcijas definīciju, kad diriģents pārvietojas magnētiskajā laukā, šķērsojot magnētisko indukcijas līniju, pārklājot vienu platformu, ko var definēt kā diriģenta garuma produkts, kas pārvietojas, kas pārvietojas var izteikt, izmantojot ātrumu un kustības laiku. EMF indukcija modulī ir vienāda ar magnētiskās plūsmas izmaiņu attiecību pēc laika.

Magnētiskā indukcijas modulis ir pastāvīgs, bet platība ir mainīta, kas aptver diriģentu.

(6)

Pēc aizvietošanas, izteiksmes formulā 10.5. Un mēs saņemam samazinājumus:

Lorentz spēks, darbojoties pa diriģentu, kuru dēļ nodevu pārdale ir tikai viena spēku sastāvdaļa. Ir arī otrs komponents, kas notiek tieši maksu aprites rezultātā. Ja elektroni sāk pārvietoties pa diriģentu, un diriģents ir magnētiskā laukā, tad Lorentz jauda sāk darboties, un tas tiks novirzīts pret vadītāja ātruma kustību. Tādējādi summēšanas spēks Lorentz būs nulle.

Iegūto EMF indukcijas izpausmi, kad vadītājs pārvietojas magnētiskajā laukā, var iegūt un formāli, pamatojoties uz definīciju. EMF indukcija ir vienāda ar magnētiskās plūsmas maiņas ātrumu katrā laika vienībā ar mīnus zīmi.

Kad fiksēts diriģents ir mainīgā magnētiskā laukā, un, kad vadītājs sevi pārvietojas pastāvīgā magnētiskā laukā, parādība notiek elektromagnētisksindukcija. Un patiesībā un citā gadījumā notiek EMF indukcija. Tomēr šīs pilnvaras būtība ir atšķirīga.

1. Kasyanov V.a., Fizika 11 KL.: Izglītība. Vispārējai izglītībai. iestādes. - 4. ed., Stereotips. - M.: Nomešana, 2004. - 416 p.: IL, 8 litri. krāsa t.sk.
2. Tikhomirova S.A., Yarovsky B.M., Fizika 11. - M.: Mnemozin.
3. Gentendestein L.e., Dick Yu.i., Fizika 11. - M.: Mnemozin.

1. Fizportal.ru ().
2. Eduspb.com ().
3. Cool fizika ().

Mājasdarbs

1. Kasyanov V.a., Fizika 11 KL.: Izglītība. Vispārējai izglītībai. iestādes. - 4. ed., Stereotips. - M.: Nomešana, 2004. - 416 p.: IL, 8 litri. krāsa t.sk., Art. 115, s. 1, 3, 4, Art. 133, s. četri.
2. Vertikāls metāla stienis 50 cm garš kustas horizontāli ar ātrumu 3 m / s homogēnā magnētiskā laukā ar indukciju 0,15 t .. Magnētiskā lauka indukcijas līnijas ir vērstas uz horizontāli taisnā leņķī pret stieņa ātruma vektora virzienu. Kas ir vienāds ar EDC indukciju stienī?
3. Kāds ir minimālais ātrums, tas ir nepieciešams, lai pārvietotos homogēnā magnētiskā laukā ar magnētisko indukciju 50 MTL stienis 2 m garš, lai EDC indukcija parādās stieņa 0,6 V?
4. * Kvadrāts izgatavots no stieples ar garumu 2 m kustas homogēnā magnētiskā laukā ar indukciju 0,3 tl (2. att.). Kāda ir EMF indukcija katrā laukuma malās? Vispārējā EMF indukcija ķēdē? υ \u003d 5 m / s, α \u003d 30 °.