Hiện tượng cảm ứng điện từ

Bách khoa toàn thư phanh Wikipedia

Điện kể từ học
Bài viết lách về

Điện Từ học Lịch sử Giáo trình
Tĩnh điện Bạn đang xem: hiện tượng cảm ứng điện từ Chất cơ hội điện Chất dẫn điện Cảm ứng tĩnh điện Điện ma mãnh sát Điện thông Điện thế Điện trường Điện tích Định luật Coulomb Định luật Gauss Độ năng lượng điện thẩm Mômen lưỡng vô cùng điện Mật phỏng phân cực Mật phỏng năng lượng điện tích Phóng tĩnh điện Thế năng điện
Tĩnh từ Định luật Ampère Định luật Biot–Savart Định luật Gauss cho tới kể từ trường Độ kể từ thẩm Lực kể từ động Mômen lưỡng vô cùng từ Quy tắc bàn tay phải Từ hóa Từ thông Từ thế vectơ Từ thế vô hướng Từ trường
Điện động Bức xạ năng lượng điện từ Cảm ứng năng lượng điện từ Dòng năng lượng điện Foucault Dòng năng lượng điện dịch chuyển Định luật Faraday Định luật Lenz Lực Lorentz Mô mô tả toán học tập của ngôi trường năng lượng điện từ Phương trình Jefimenko Phương trình London Phương trình Maxwell Tenxơ ứng suất Maxwell Thế Liénard–Wiechert Trường năng lượng điện từ Vectơ Poynting Xung năng lượng điện từ
Mạch điện Bộ nằm trong hưởng Dòng điện Dòng năng lượng điện một chiều Dòng năng lượng điện xoay chiều Điện dung Điện phân Điện trở Định luật Ohm Gia nhiệt độ Joule Hiện tượng tự động cảm Hiệu năng lượng điện thế Lực năng lượng điện động Mạch nối tiếp Mạch tuy vậy song Mật phỏng loại điện Ống dẫn sóng năng lượng điện từ Trở kháng
Phát biểu hiệp phương sai Tenxơ năng lượng điện từ (tenxơ ứng suất–năng lượng) Dòng tứ chiều Thế năng lượng điện kể từ tứ chiều
Các ngôi nhà khoa học Ampère Biot Coulomb Davy Einstein Faraday Fizeau Gauss Heaviside Henry Hertz Joule Lenz Lorentz Maxwell Ørsted Ohm Ritchie Savart Singer Tesla Volta Weber
x t s

Hiện tượng chạm màn hình năng lượng điện từ là hiện tượng kỳ lạ tạo hình một suất năng lượng điện động (điện áp) bên trên một vật dẫn Lúc vật dẫn này được đặt điều vô một kể từ ngôi trường phát triển thành thiên.^[1] Năm 1831, Michael Faraday vẫn minh chứng bởi vì thực nghiệm rằng kể từ ngôi trường rất có thể sinh đi ra loại năng lượng điện.^[2] Thực vậy, Lúc cho tới kể từ thông gửi vào một mạch kín thay cho thay đổi thì vô mạch xuất hiện nay một loại năng lượng điện. Dòng năng lượng điện này được gọi là loại năng lượng điện chạm màn hình.

Các quyết định luật về hiện tượng cảm ứng điện từ[sửa | sửa mã nguồn]

Thí nghiệm Faraday[sửa | sửa mã nguồn]

Lấy một cuộn thừng và vướng tiếp nối nhau nó với cùng 1 năng lượng điện nối tiếp G trở nên một mạch kín (hình a). Phía bên trên ống thừng đặt điều một thanh nam châm từ 2 vô cùng Bắc-Nam. Thí nghiệm cho tới thấy:

Nếu rút thanh nam châm từ đi ra, loại năng lượng điện chạm màn hình sở hữu chiều ngược lại (hình b)
Di gửi thanh nam châm từ càng nhanh chóng, độ mạnh loại năng lượng điện chạm màn hình Ic càng rộng lớn.
Giữ thanh nam châm từ đứng yên ổn đối với ống thừng, loại năng lượng điện chạm màn hình tiếp tục bởi vì ko.
Nếu thay cho nam châm từ bởi vì một ống thừng sở hữu loại năng lượng điện chạy qua loa, rồi tổ chức những thực nghiệm như bên trên, tao cũng đều có những thành quả tương tự động.

Từ những thực nghiệm bại, Faraday vẫn rút đi ra những Kết luận sau đây:

Từ thông gửi vào mạch kín thay đổi bám theo thời hạn là nguyên vẹn nhân sinh đi ra loại năng lượng điện chạm màn hình vô mạch bại.
Dòng năng lượng điện chạm màn hình chỉ tồn bên trên vô thời hạn kể từ thông gửi vào mạch kín thay đổi.
Cường phỏng loại năng lượng điện chạm màn hình tỉ lệ thành phần thuận với vận tốc thay đổi của kể từ thông.
Chiều của loại năng lượng điện chạm màn hình tùy theo sự tăng hoặc tách của kể từ thông gửi vào mạch (vì bên trên hình 15a và 15b tao thấy kể từ thông ở nhị đầu nam châm từ lúc nào cũng to hơn ở địa điểm đằm thắm của nam giới châm).

Định luật Lenz[sửa | sửa mã nguồn]

Đồng thời với Michael Faraday, Heinrich Lenz cũng phân tích hiện tượng cảm ứng điện từ và vẫn mò mẫm đi ra quyết định luật tổng quát mắng hỗ trợ chúng ta xác lập chiều của loại năng lượng điện chạm màn hình, gọi là quyết định luật Lenz. Nội dung quyết định luật như sau

Dòng năng lượng điện chạm màn hình cần sở hữu chiều sao cho tới kể từ ngôi trường tự nó sinh đi ra có công dụng ngăn chặn nguyên vẹn nhân sinh đi ra nó

Nếu là Dòng năng lượng điện chạm màn hình, rất có thể màn biểu diễn toán học tập như sau:

Điều này Tức là Lúc kể từ trải qua mạch tạo thêm, kể từ ngôi trường chạm màn hình sinh đi ra có công dụng ngăn chặn sự tăng của kể từ thông: kể từ ngôi trường chạm màn hình tiếp tục ngược hướng với kể từ ngôi trường ngoài. Nếu kể từ trải qua mạch tách, kể từ ngôi trường chạm màn hình (do loại năng lượng điện chạm màn hình sinh đi ra nó) có công dụng ngăn chặn sự tách của kể từ thông, khi bại kể từ ngôi trường chạm màn hình tiếp tục nằm trong chiều với kể từ ngôi trường ngoài.

Dưới trên đây, tao hãy áp dụng quyết định luật bại nhằm xác lập chiều của loại năng lượng điện chạm màn hình vô tình huống phía trên (hình a), Cực Bắc của thanh nam châm từ dịch chuyển vô trong thâm tâm ống thừng thực hiện cho tới kể từ thông (gửi qua loa ống thừng tạo thêm. Theo quyết định luật Lenz, loại năng lượng điện chạm màn hình cần sinh đi ra kể từ ngôi trường ngược hướng với kể từ ngôi trường của thanh nam châm từ nhằm kể từ thông Fc sinh đi ra có công dụng thực hiện tách sự tăng của là nguyên vẹn nhân sinh đi ra nó. Muốn vậy loại năng lượng điện chạm màn hình cần sở hữu chiều như bên trên hình vẽ.

Xem thêm: sơ đồ tư duy ánh trăng

Bằng lý luận tao nhận biết nếu như dịch gửi vô cùng Bắc của thanh nam châm từ đi ra xa vời ống thừng, loại năng lượng điện chạm màn hình xuất hiện nay vô mạch sẽ sở hữu được chiều ngược với chiều của loại năng lượng điện chạm màn hình vô tình huống bên trên (Hình 15.1b).

Như vậy, bám theo quyết định luật Lenz, loại năng lượng điện chạm màn hình lúc nào cũng đều có tính năng ngăn chặn sự dịch gửi của thanh nam châm từ. Do bại, nhằm dịch gửi thanh nam châm từ, tao cần nhọc công. Chính công tuy nhiên tao tốn được trở thành năng lượng điện năng của loại năng lượng điện chạm màn hình.

Định luật cơ bạn dạng của hiện tượng cảm ứng điện từ[sửa | sửa mã nguồn]

"Suất năng lượng điện động chạm màn hình luôn luôn trực tiếp bởi vì về trị số, tuy nhiên trái khoáy lốt với vận tốc phát triển thành thiên của kể từ thông gửi vào diện tích S của mạch năng lượng điện."

Suất năng lượng điện động chạm màn hình là suất năng lượng điện động sinh đi ra tự hiện tượng cảm ứng điện từ.

Từ thông gửi vào vòng thừng đỏ tía thay cho thay đổi Lúc dịch gửi nó vô kể từ ngôi trường.

Để mò mẫm biểu thức của Suất năng lượng điện động chạm màn hình, tao dịch gửi một vòng thừng dẫn kín (C) vô kể từ ngôi trường nhằm kể từ thông gửi vào vòng thừng thay cho thay đổi (hình). Khi bại công của lực kể từ tính năng lên loại năng lượng điện chạm màn hình có mức giá trị:

Theo quyết định luật Lenz, công của kể từ lực tính năng lên loại năng lượng điện chạm màn hình là công cản có mức giá trị:

Công này được gửi trở nên tích điện của loại chạm màn hình có mức giá trị:

Từ bại tao suy ra:

Đó là biểu thức của suất năng lượng điện động tuy nhiên tao cần mò mẫm.

Ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ[sửa | sửa mã nguồn]

Một phần mềm cần thiết của hiện tượng cảm ứng điện từ là tạo nên loại năng lượng điện xoay chiều. Thực hóa học của quy trình này là thay đổi cơ năng trở nên năng lượng điện năng.

Xét một khuông thừng dẫn bao gồm nhiều vòng xoay vô một kể từ ngôi trường đều () với véc tơ vận tốc tức thời góc ko thay đổi (). Ta sẽ rất cần tốn một công nhằm thực hiện xoay khuông và sẽ có được năng lượng điện năng của loại năng lượng điện chạm màn hình chạy vô khuông bại. Để dẫn được loại năng lượng điện ra phía bên ngoài, tao nối 2 đầu thừng của khuông với 2 hình trụ dẫn cơ hội năng lượng điện cùng nhau và nằm trong gắn kèm với trục xoay khuông, tiếp sau đó người sử dụng 2 thanh hao phàn nàn tì vô 2 hình trụ bại nhằm nối khuông thừng với mạch dung nạp ngoài.

Giả sử lúc đầu () pháp tuyến của mặt mày khuông tạo ra với một góc . Như vậy sau thời hạn , góc bại thay cho thay đổi trở nên . Khi bại kể từ thông gửi vào khuông là:

Xem thêm: mùa xuân nho nhỏ soạn

Trong bại là tổng số vòng thừng của khuông, là diện tích S khung

Suất năng lượng điện động chạm màn hình xuất hiện nay vô khuông bám theo quyết định luật cơ bạn dạng của hiện tượng cảm ứng điện từ là:

Vậy Lúc cho tới khuông xoay đều vô kể từ ngôi trường đều, tao được một suất năng lượng điện động xoay chiều hình sin, sở hữu chu kì là chu kì xoay của khung: