Die Grundlage der modernen Elektrotechnik - das Phänomen der elektromagnetischen Induktion
Das Phänomen der elektromagnetischen Induktion inElektrotechnik ist eine der Grundlagen. Es war ein experimenteller Weg, der 1831 von dem englischen Physiker Michael Faraday entdeckt wurde. Zu dieser Zeit war bekannt, dass eine Wechselwirkung zwischen einem Leiter mit einem Strom und einem nahe gelegenen Magneten auftritt. Es wurde angenommen, dass stationäre Ladungen durch ein elektrisches Feld wechselwirken, und ihre Bewegung (Strom) manifestiert sich durch ein magnetisches Feld. Die Aussicht auf praktische Anwendung dieses Wissens auf die Ergebnisse des Faraday-Experiments war jedoch sehr vage. In der Tat hat der Wissenschaftler, nachdem er das Phänomen der elektromagnetischen Induktion entdeckt hat, die Grundlagen der modernen Elektrotechnik gelegt.
Die Erfahrung selbst war ziemlich einfach: Der Stab des Permanentmagneten bewegte sich hinein und bewegte sich in den zentralen Raum zwischen den Windungen der Spule. Die Spulenleitungen wurden mit einer empfindlichen Vorrichtung zum Messen niedriger Werte von Strom und Spannung verbunden.
Es wurde beobachtet, dass, wenn sich der Magnet bewegt, der PfeilDas Galvanometer weicht vom Nullpunkt ab. Und die Abweichung war umso größer, je mehr sich der Magnet bewegte. Wenn wir uns erinnern, dass es zwei Pole und Linien der Feldstärke hat, dann wird die Beziehung zwischen dem magnetischen Fluss und dem induzierten Induktionsstrom offensichtlich.
Da entsteht der spontane Strom in der Schaltung nichtvielleicht wurde eine logische Schlussfolgerung über das Auftreten einer elektromotorischen Kraft (EMK) gezogen, die wiederum das Auftreten eines Stroms ermöglicht. Das Faradaysche Gesetz der elektromagnetischen Induktion lässt uns feststellen, dass der Einfluss eines sich zeitlich verändernden Magnetfeldes das Auftreten eines sich ändernden elektrischen Feldes und bei Vorhandensein eines geschlossenen Stromkreises einen Strom verursacht.
Das Phänomen der elektromagnetischen Induktion erlaubtWissenschaftler, um eine revolutionäre Schlussfolgerung zu machen: Die Ursache des elektrischen Feldes kann nicht nur Ladungen sein, sondern auch ein wechselndes Magnetfeld. Später formulierte er eine Verallgemeinerung. So besagt das Faraday'sche Gesetz für elektromagnetische Induktion: Die durch das Magnetfeld erzeugte EMK hängt direkt von der Änderungsrate des magnetischen Flusses ab. Der erzeugte Strom für eine geschlossene Schleife wird nach dem Ohmschen Gesetz berechnet.
Das Phänomen der elektromagnetischen Induktion ist nicht charakteristischnur für Leiter, aber auch für massive leitende Körper. Ein sich änderndes Magnetfeld erzeugt daher Wirbelströme in der Dicke des Leiters (Stahlplatte usw.). Sie verursachen eine unerwünschte Erwärmung, daher werden verschiedene Methoden verwendet, um sie zu eliminieren (in Transformatoren, laminierten Platten aus Elektrostahl). Beachten Sie, dass in einigen Geräten Wirbelströme verwendet werden (Disk Count Meter).
Bald, im Jahre 1833, der Physiker E. Lenz leitete eine Regel ab, aus der die EMK der Induktion einen Strom einer solchen Richtung erzeugt, um die Ursache ihres Auftretens zu neutralisieren. Zum Beispiel: Ein sich änderndes Magnetfeld erzeugt einen Strom im Leiter. Es ist so ausgerichtet, dass sein eigenes Magnetfeld (es liegt um Leiter mit Strom herum) der ursprünglichen Ursache entgegenwirkt.
Das Phänomen der elektromagnetischen Induktion erlaubtElektrische zu seinem gegenwärtigen Zustand entwickeln. Es ist schwierig, eine vollständige Liste der Geräte präsentieren sie verwendet. Beispielsweise basiert die Arbeit von Generatoren in Kraftwerken auf dieses Phänomen. Allerdings hat die Erzeugungskapazität Entwurf, der eine wesentliche Änderung, da der Faraday unterzogen, aber das allgemeine Prinzip bleibt das gleiche: die Linien des Magnetfeldes sich schneiden mit den Hochfrequenzstrom leitenden Wicklungen, in einer elektromotorischen Kraft ergebenden, und wenn der geschlossene Kreis elektrischen Strom. Weiterhin Generatoren und Motoren, Induktionsphänomen werden verwendet, beispielsweise in Transformatoren.
