Mga kategorya: Praktikal na Elektronika, Mga bagyong elektrisista
Bilang ng mga tanawin: 87343
Mga puna sa artikulo: 2
Paano makita ang mga saradong mga loop
Kung ang pisika ay mahusay na itinuro sa iyong paaralan, kung gayon marahil ay maaalala mo ang karanasan na malinaw na ipinaliwanag ang kababalaghan ng electromagnetic induction.
Sa panlabas, ito ay tumingin tulad ng isang bagay: ang guro ay dumating sa silid-aralan, ang mga dadalo ay nagdala ng ilang mga kasangkapan at inilagay ito sa mesa. Matapos ipaliwanag ang teoretikal na materyal, nagsimula ang isang pagpapakita ng mga eksperimento, na malinaw na naglalarawan ng kwento.
Pagpapaloob ng elektromagnetiko
Upang maipakita ang kababalaghan na kinakailangan ng electromagnetic induction induktor napakalaking, malakas na direktang pang-magnet, pagkonekta ng mga wire at isang aparato na tinatawag na isang galvanometer.
Ang hitsura ng galvanometer ay isang flat box na isang maliit na mas malaki kaysa sa isang karaniwang A4 sheet, at sa likod ng harap na pader, na isinara ng baso, isang scale na may isang zero sa gitna ay inilagay. Sa likod ng parehong baso ang isa ay maaaring makakita ng isang makapal na itim na arrow. Ang lahat ng ito ay lubos na nakikilala kahit mula sa pinakabagong mga mesa.
Ang mga galvanometer lead ay konektado sa coil gamit ang mga wire, pagkatapos kung saan ang magnet ay simpleng lumipat pataas at pababa sa loob ng likid sa pamamagitan ng kamay. Sa oras na may magnet na lumilipat mula sa magkatabi, ang galvanometer karayom ay lumipat, na nagpapahiwatig na ang kasalukuyang daloy sa likid. Totoo, pagkatapos ng graduation, sinabi sa akin ng isang kaibigan ng guro ng pisika na sa likod ng dingding ng galvanometer ay may isang hawakan ng counter, na ginamit upang manu-manong ilipat ang tagabaril kung nabigo ang eksperimento.
Ngayon ang mga nasabing eksperimento ay mukhang simple at halos hindi karapat-dapat pansin. Ngunit ang electromagnetic induction ay ginagamit na ngayon sa maraming mga de-koryenteng makina at aparato. Noong 1831, si Michael Faraday ay nakikibahagi sa pag-aaral nito.
Sa oras na iyon ay hindi pa rin sapat ang sensitibo at tumpak na mga instrumento, kaya't tumagal ng maraming taon upang hulaan na ang magnet ay dapat MUMALITA sa loob ng likid. Sinubukan ang mga magnet ng iba't ibang mga hugis at lakas, ang mga paikot-ikot na data ng mga coil ay nagbago din, ang magnet ay inilapat sa likid sa iba't ibang paraan, ngunit ang kahaliling magnetic flux na nakamit ng paggalaw ng magnet ay nagbigay ng positibong resulta.
Pinatunayan ng mga pag-aaral ng Faraday na ang puwersa ng elektromotiko na nagmula sa isang saradong circuit (coil at galvanometer sa aming karanasan) ay depende sa rate ng pagbabago ng magnetic flux, na limitado ng internal diameter ng coil. Sa kasong ito, ganap na walang malasakit sa kung paano nangyayari ang pagbabago sa magnetic flux: alinman dahil sa isang pagbabago sa magnetic field, o dahil sa paggalaw ng coil sa isang palaging magnetic field.
Pag-induction ng sarili, EMF ng self-induction
Ang pinaka-kagiliw-giliw na bagay ay ang coil ay nasa sarili nitong magnetic field na nilikha ng kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan nito. Kung ang kasalukuyang nasa circuit na isinasaalang-alang (coil at panlabas na mga circuit) ay nagbabago para sa ilang kadahilanan, kung gayon ang magnetic flux na nagdudulot ng EMF ay magbabago din.
Ang EMF na ito ay tinatawag na self-induction EMF. Ang isang kamangha-manghang siyentipiko ng Russia na E.Kh. ay nag-aral sa kababalaghan na ito. Lenz. Noong 1833, natuklasan niya ang batas ng pakikipag-ugnay ng mga magnetic field sa isang coil, na humahantong sa induction sa sarili. Ang batas na ito ay kilala ngayon bilang batas ni Lenz. (Hindi malito sa batas ng Joule-Lenz)!
Sinabi ng batas ni Lenz na ang direksyon ng induction kasalukuyang nagmumula sa isang pagsasara ng saradong circuit ay lumilikha ng magnetikong larangan na kontra sa pagbabago sa magnetic flux na naging sanhi ng hitsura ng induction kasalukuyang.
Sa kasong ito, ang coil ay nasa sarili nitong magnetic flux, na direktang proporsyonal sa kasalukuyang lakas: Ф = L * I.
Sa pormula na ito mayroong proporsyonal na koepisyent L, na tinatawag ding inductance o self-inductance coefficient ng coil. Sa sistema ng SI, ang yunit ng inductance ay tinatawag na henry (GN).Kung, sa isang direktang kasalukuyang ng 1A, ang coil ay lumilikha ng sarili nitong magnetic flux ng 1VB, kung gayon ang tulad ng isang coil ay may inductance ng 1H.
Tulad ng isang sisingilin na kapasitor na mayroong isang supply ng elektrikal na enerhiya, ang likid na kung saan ang kasalukuyang daloy ay mayroong isang supply ng magnetic energy. Dahil sa hindi pangkaraniwang bagay ng self-induction, kung ang coil ay konektado sa isang circuit na may isang mapagkukunan ng EMF, kapag ang circuit ay sarado, ang kasalukuyang nakatakda nang may pagkaantala.
Sa parehong paraan, hindi ito agad hihinto kapag naka-disconnect. Sa kasong ito, ang self-induction EMF ay kumikilos sa mga coil terminals, ang halaga ng kung saan ay makabuluhang (tenfold) na mas mataas kaysa sa EMF ng pinagmulan ng kapangyarihan. Halimbawa, ang isang katulad na kababalaghan ay ginagamit sa mga coil ng pag-aapoy ng mga kotse, sa pahalang na mga pag-scan ng mga telebisyon, pati na rin sa karaniwang pamamaraan para sa paglipat sa mga fluorescent lamp. Ang lahat ng ito ay kapaki-pakinabang na pagpapakita ng EMF self-induction.
Sa ilang mga kaso, ang self-induction EMF ay nakakapinsala: kung ang transistor switch ay puno ng isang coil ng isang relay coil o isang electromagnet, kung gayon ang isang proteksyon diode ay naka-install kahanay sa paikot-ikot upang maprotektahan laban sa EMF ng self-induction sa pamamagitan ng polarity ng reverse EMF ng power source. Ang pagsasama na ito ay ipinapakita sa Figure 1.
Larawan 1. Proteksyon ng switch ng transistor laban sa self-induction ng EMF.
Paano makita ang mga saradong mga loop
Kadalasan ang mga pag-aalinlangan ay lumitaw, ngunit mayroon bang mga maikling circuit sa mga transpormer o windings ng motor? Para sa mga naturang tseke, ang iba't ibang mga aparato ay ginagamit, halimbawa, RLC - tulay o mga aparato na gawa sa bahay - mga probes. Gayunpaman, posible na suriin para sa mga maikling circuit na gumagamit ng isang simpleng neon lamp. Ang anumang lampara ay maaaring magkasya - kahit na mula sa isang faulty na gawa sa kuryente na gawa sa China.
Upang kumuha ng isang pagsukat, ang isang lampara na walang isang paglilimita sa resistor ay dapat na konektado sa pinag-aralan na paikot-ikot. Ang paikot-ikot ay dapat magkaroon ng pinakamalaking inductance; kung ito ay isang transpormer ng mains, pagkatapos ay ikonekta ang lampara sa paikot-ikot na mains. Pagkatapos nito, ang isang kasalukuyang ng maraming mga milliamp ay dapat na dumaan sa paikot-ikot. Para sa layuning ito, maaari kang gumamit ng isang mapagkukunan ng kuryente na may isang konektado na serye na konektado, tulad ng ipinapakita sa Figure 2.
Maaari kang gumamit ng mga baterya bilang isang mapagkukunan ng kuryente. Kung sa sandaling buksan ang supply circuit mayroong isang flash ng isang lampara, kung gayon ang coil ay maaaring magamit, walang mga liko-liko na mga liko. (Upang gawing mas malinaw ang pagkakasunud-sunod ng mga operasyon, ipinapakita ang switch sa Figure 2).
Ang ganitong mga sukat ay maaaring isagawa gamit ang isang pointer avometer bilang isang baterya, tulad ng isang TL-4 sa mode ng pagsukat ng paglaban * 1 Ohm. Sa mode na ito, ang tinukoy na aparato ay nagbibigay ng isang kasalukuyang ng tungkol sa isa at kalahating milliamp, na sapat na para sa mga sukat na inilarawan. Digital multimeter hindi magamit para sa mga layuning ito - ang kasalukuyang nito ay hindi sapat upang lumikha ng kinakailangang lakas ng magnetic field.
Ang mga katulad na sukat ay maaaring isagawa nang eksakto, kung ang lampara ng neon ay pinalitan ng iyong sariling mga daliri: upang madagdagan ang paglutas ng "aparato pagsukat", ang iyong mga daliri ay dapat na bahagyang gayat. Sa isang gumaganang coil, makakaramdam ka ng isang medyo malakas na pagkabigla ng kuryente, siyempre hindi nakamamatay, ngunit hindi rin kasiya-siya.
Larawan 2. Ang pagtuklas ng mga short-circuited na lumiliko gamit ang isang neon lamp.
Tingnan din sa electro-tl.tomathouse.com
: