Что называется самоиндукцией: Что такое самоиндукция — объяснение простыми словами

Что такое самоиндукция — объяснение простыми словами

Что собой представляет явление самоиндукции, как оно возникает и где может применяться. Польза и вред от самоиндукции.

«Самоиндукция останавливает рост напряжения в индуктивных цепях». Если ваша работа или увлечение связаны с электричеством вы наверняка слышали подобные высказывания. На самом деле это явление присуще индуктивным цепям, как в явном виде, например, катушек, так и в неявном, такие как паразитные параметры кабеля. В этой статье мы простыми словами расскажем о том, что такое самоиндукция и где она применяется. Содержание:

Определение

Самоиндукцией называется появление в проводнике электродвижущей силы (ЭДС), направленной в противоположную сторону относительно напряжения источника питания при протекании тока. При этом оно возникает в момент, когда сила тока в цепи изменяется. Изменяющийся электрической ток порождает изменяющееся магнитное поле, оно в свою очередь наводит ЭДС в проводнике.

Это похоже на формулировку закона электромагнитной индукции Фарадея, где сказано:

При прохождении магнитного потока через проводник, в последнем возникает ЭДС. Она пропорциональна скорости изменения магнитного потока (мат. производная по времени).

То есть:

E=dФ/dt,

Где E – ЭДС самоиндукции, измеряется в вольтах, Ф – магнитный поток, единица измерения – Вб (вебер, он же равен В/с)

Индуктивность

Мы уже сказали о том, что самоиндукция присуща индуктивным цепям, поэтому рассмотрим явление самоиндукции на примере катушки индуктивности.

Катушка индуктивности – это элемент, который представляет собой катушку из изолированного проводника. Для увеличения индуктивности увеличивают число витков или внутрь катушки помещают сердечник из магнитомягкого или другого материала.

Единица измерения индуктивности – Генри (Гн). Индуктивность характеризует то, насколько сильно проводник противодействует электрическому току. Так как вокруг каждого проводника, по которому протекает ток, образуется магнитное поле, и, если поместить проводник в переменное поле – в нем возникнет ток. В свою очередь магнитные поля каждого витка катушки складываются. Тогда вокруг катушки, по которой протекает ток, возникнет сильное магнитное поле. При изменении его силы в катушке будет изменяться и магнитный поток вокруг неё.

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, если катушку будет пронизывать переменный магнитный поток, то в ней возникнет ток и ЭДС самоиндукции. Они будут препятствовать току, который протекал в индуктивности от источника питания к нагрузке. Их еще называют экстратоки ЭДС самоиндукции.

Формула ЭДС самоиндукции на индуктивности имеет вид:

То есть чем больше индуктивность, и чем больше и быстрее изменился ток – тем сильнее будет всплеск ЭДС.

При возрастании тока в катушке возникает ЭДС самоиндукции, которая направлена против напряжения источника питания, соответственно возрастание тока замедлится. То же самое происходит при убывании – самоиндукция приведет к появлению ЭДС, которое будет поддерживать ток в катушке в том же направлении, что и до этого. Отсюда следует, что напряжение на выводах катушки будет противоположным полярности источника питания.

На рисунке ниже вы видите, что при включении/отключении индуктивной цепи ток не резко возникает, а изменяется постепенно. Об этом говорят и законы коммутации.

Другое определение индуктивности звучит так: магнитный поток пропорционален току, но в его формуле индуктивность выступает в качестве коэффициента пропорциональности.

Ф=L*I

Трансформатор и взаимоиндукция

Если расположить две катушки в непосредственной близости, например, на одном сердечнике, то будет наблюдаться явление взаимоиндукции. Пропустим переменный ток по первой, тогда её переменный поток будет пронизывать витки второй и на её выводах появится ЭДС.

Это ЭДС будет зависеть от длины провода, соответственно количества витков, а также от величины магнитной проницаемости среды. Если их расположить просто около друг друга — ЭДС будет низким, а если взять сердечник из магнитомягкой стали – ЭДС будет значительно больше. Собственно, так и устроен трансформатор.

Интересно: такое взаимное влияние катушек друг на друга называют индуктивной связью.

Польза и вред

Если вам понятна теоретическая часть, стоит рассмотреть где применяется явление самоиндукции на практике. Рассмотрим на примерах того, что мы видим в быту и технике. Одно из полезнейших применений – это трансформатор, принцип его работы мы уже рассмотрели. Сейчас встречаются все реже, но ранее ежедневно использовались люминесцентные трубчатые лампы в светильниках. Принцип их работы основан на явлении самоиндукции. Её схемы вы можете увидеть ниже.

После подачи напряжения ток протекает по цепи: фаза — дроссель — спираль — стартер — спираль — ноль.

Или наоборот (фаза и ноль). После срабатывания стартера, его контакты размыкаются, тогда дроссель (катушка с большой индуктивностью) стремится поддержать ток в том же направлении, наводит ЭДС самоиндукции большой величины и происходит розжиг ламп.

Аналогично это явление применяется в цепи зажигания автомобиля или мотоцикла, которые работают на бензине. В них в разрыв между катушкой индуктивности и минусом (массой) устанавливают механический (прерыватель) или полупроводниковый ключ (транзистор в ЭБУ). Этот ключ в момент, когда в цилиндре должна образоваться искра для зажигания топлива, разрывает цепь питания катушки. Тогда энергия, запасенная в сердечнике катушки, вызывает рост ЭДС самоиндукции и напряжение на электроде свечи возрастает до тех пор, пока не наступит пробой искрового промежутка, или пока не сгорит катушка.

В блоках питания и аудиотехнике часто возникает необходимость убрать из сигнала лишние пульсации, шумы или частоты. Для этого используются фильтры разных конфигурации. Один из вариантов это LC, LR-фильтры. Благодаря препятствию роста тока и сопротивлению переменного тока, соответственно, возможно добиться поставленных целей.

Вред ЭДС самоиндукции приносит контактам выключателей, рубильников, розеток, автоматов и прочего. Вы могли заметить что, когда вытаскиваете вилку работающего пылесоса из розетки, очень часто заметна вспышка внутри неё. Это и есть сопротивление изменению тока в катушке (обмотке двигателя в данном случае).

В полупроводниковых ключах дело обстоит более критично – даже небольшая индуктивность в цепи может привести к их пробою, при достижении пиковых значений Uкэ или Uси. Для их защиты устанавливают снабберные цепи, на которых и рассеивается энергия индуктивных всплесков.

Заключение

Подведем итоги. Условиями возникновения ЭДС самоиндукции является: наличие индуктивности в цепи и изменение тока в нагрузке. Это может происходить как в работе, при смене режимов или возмущающих воздействиях, так и при коммутации приборов. Это явление может нанести вред контактам реле и пускателей, так как приводит к образованию дуги при размыкании индуктивных цепей, например, электродвигателей. Чтобы снизить негативное влияние большая часть коммутационной аппаратуры оснащается дугогасительными камерами.

В полезных целях явление ЭДС используется довольно часто, от фильтра для сглаживания пульсаций тока и фильтра частот в аудиоаппаратуре, до трансформаторов и высоковольтных катушек зажигания в автомобилях.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме, на которых кратко и подробно рассматривается явление самоиндукции:

Надеемся, теперь вам стало понятно, что такое самоиндукция, как она проявляется и где ее можно использовать. Если возникли вопросы, задавайте их в комментариях под статьей!

Материалы по теме:

• Свойства и характеристики электрического поля
• Законы Фарадея в химии и физике
• Распределение зарядов в проводнике

Нравится0)Не нравится0)

Самоиндукция — FizikatTYT

Самоиндукцией называется наведение ЭДС в проводнике при изменении электрического тока в этом проводнике.

Когда подается напряжение на катушку электромагнита, ток возрастает не сразу. Он увеличивается постепенно. Нарастание тока тормозится возникшим напряжением, противоположным приложенному. Это напряжение – электродвижущая сила (ЭДС) самоиндукции. Значение ЭДС постепенно  уменьшается, и ток в электромагните возрастает до номинального значения.

Взаимодействие электрического и магнитного полей – причина самоиндукции

Электрическое и магнитное поля взаимосвязаны: электрический ток или меняющееся электрическое поле создает магнитное поле.

В свою очередь, меняющееся магнитное поле создает электрическое поле.

Рассмотрим процессы в проводящем контуре, когда в нем меняется электрический ток (например, его включают или выключают).

• В проводнике, помещенном в меняющееся магнитное поле, наводится ЭДС.

• Если в проводнике меняется величина электрического тока – возникает меняющееся магнитное поле.

• Меняющееся магнитное поле, созданное током в проводнике, наводит ЭДС самоиндукции в этом же проводнике.

Не во всех электрических цепях возникает эффект самоиндукции.  Лампочка накаливания мгновенно вспыхивает при подаче тока, и мгновенно гаснет при его отключении, а в электромагните, на который подается и выключается постоянное напряжение, процессы растянуты во времени. У лампочки и электромагнита разная инерционность.

В механике мерой инерционности является масса: чтобы привести в движение массивный предмет, нужно прикладывать усилие в течение некоторого времени.

В электротехнике мерой инерционности является величина, названная индуктивностью.  Она обозначается символом L . Единица измерения индуктивности – Генри (Гн), а также производные единицы: миллиГенри (мГн), микроГенри (мкГн) и так далее. Чем больше индуктивность цепи, тем дольше и мощнее протекают переходные процессы. Лампочка накаливания имеет очень малую индуктивность, а у электромагнита индуктивность большая.

В радиотехнике и электротехнике используются дроссели – детали, имеющие нормированные значения индуктивности.

На рисунке приведена схема опыта, демонстрирующего явление самоиндукции.

Катушка, намотанная на ферритовый сердечник, имеет значительную индуктивность. Источник питания – батарейка с номиналом полтора вольта. Пока тумблер находится во включенном состоянии, лампочка горит тускло, поскольку напряжения батарейки для нее недостаточно. После размыкания тумблера лампочка вспыхивает ярко и потом гаснет.

Почему лампочка вспыхивает после отключения напряжения питания? Через нее разряжается ЭДС самоиндукции, наведенная в катушке в момент выключения напряжения.

Но почему свет не просто продолжает гореть, а вспыхивает ярче, чем при включенном тумблере? ЭДС самоиндукции превышает номинальное напряжение батарейки. Рассмотрим, от чего зависит такой эффект.

От чего зависит ЭДС самоиндукции?

ЭДС самоиндукции, возникающая в электрической цепи, зависит от ее индуктивности и от скорости изменения тока в цепи.

Скорость изменения тока имеет важное значение. Если он мгновенно выключается,  то есть скорость изменения очень большая, то и ЭДС самоиндукции велико.  Наведенное напряжение разряжается через параллельные ветви цепи (в опыте с лампочкой – через лампочку).

Самоиндукция и переходные процессы в электрических цепях

Индуктивность электрической плитки или лампочки накаливания очень мала, и ток в этих электроприборах, при включении и выключении, возникает или исчезает практически мгновенно. Индуктивность электродвигателя велика, и он «выходит на режим» в течение нескольких минут.

Если выключить ток в большом электромагните с большим значением индукции, допустив высокую скорость уменьшения тока, то между контактами выключателя вспыхивает искра, а в случае большого тока может загореться вольтова дуга. Это опасное явление, поэтому в цепях с большой индуктивностью ток снижают постепенно, используя реостат (элемент с переменным электрическим сопротивлением).

Безопасное отключение электроэнергии – серьезна проблема. На все выключатели действуют «ударные нагрузки», возникающие из-за ЭДС самоиндукции при отключении тока, и выключатели «искрят». Для каждого типа выключателей указывается максимальное значение тока, которое можно коммутировать. Если ток превышает допустимое значение, в выключателе может вспыхнуть  электрическая дуга.

На опасных производствах, в угольных шахтах, хранилищах нефтепродуктов простое искрение выключателей недопустимо.  Здесь применяются взрывобезопасные выключатели, надежно защищенные герметичным пластмассовым корпусом. Цена таких выключателей в десятки раз выше, чем  обычных – это необходимая плата за безопасность.

Явление самоиндукции — урок. Физика, 9 класс.

Согласно правилу Ленца индукционный ток в замкнутом контуре всегда противодействует своим магнитным полем изменению внешнего магнитного потока, которое вызвало его появление.

Рассмотрим случай, когда явление электромагнитной индукции наблюдается при изменении силы тока, проходящего через катушку с большим количеством витков. Если причина возникновения индукционного тока состоит в возрастании тока, то индукционный ток своим магнитным полем будет противодействовать этому возрастанию.

Убедиться в этом можно на следующем опыте. Соберём цепь из источника тока и двух параллельных ветвей.

 

 

Одна из ветвей состоит из последовательно соединённых лампы \(1\) и катушки со стальным сердечником, а другая — из такой же лампы \(2\) и последовательно соединённого с ней резистора. Резистор имеет такое же сопротивление, как и провод катушки. При замыкании ключа лампа \(1\), включённая последовательно с катушкой, загорится позднее, чем лампа \(2\), соединённая с резистором. 

 

 

 

 

При замыкании цепи сила тока нарастает от нуля до некоторого значения. Одновременно растёт и магнитный поток. При этом в катушке создаётся индукционный ток, направленный в соответствии с правилом Ленца противоположно основному току, то есть препятствующий его нарастанию.

В этом опыте индукционный ток в цепи возник по причине изменения силы тока в цепи. Это явление получило название явления самоиндукции.

Явление самоиндукции заключается в возникновении индукционного тока в катушке при изменении силы тока в ней. Возникший ток называют током самоиндукции.

Лампа с катушкой загорелась позже, так как в катушке индукционный ток больше, чем в резисторе. Говорят, что катушка обладает большей индуктивностью, чем резистор.

Индуктивность — это физическая величина, введённая для оценивания способности катушки противодействовать изменению силы тока в ней. Обозначается буквой L.

Обрати внимание!

L — индуктивность.

Единица измерения индуктивности — генри (Гн).

L=1 Гн.

Пример:

\(L\) \(=\) \(0,5\) Гн.

Индуктивность различных катушек различна. Она зависит от:

• размеров и формы катушки;
• числа витков;
• наличия сердечника;
• материала, из которого изготовлен сердечник.

Чем большей индуктивностью обладает катушка, тем с большим запозданием будет загораться лампа.

Явление самоиндукции можно наблюдать и при размыкании цепи. Изменим цепь.

 

 

Параллельно источнику тока включены катушка и лампа. При размыкании цепи лампа, перед тем как погаснуть, ярко вспыхивает.

При отключении источника сила тока в цепи уменьшается от некоторого значения до нуля. Одновременно уменьшается и магнитный поток сквозь катушку. При этом в катушке появляется индукционный ток, который должен своим магнитным полем препятствовать уменьшению магнитного потока, то есть индукционный ток должен быть направлен так же, как и первоначальный ток. Поэтому лампа ярко вспыхивает.

Явление самоиндукции учитывается во многих технических устройствах.

Пример:

если в электрическую цепь в качестве потребителя включены катушки с большой индуктивностью (например, обмотки электродвигателя), то при размыкании цепи ток самоиндукции может достигать огромных значений, что в некоторых случаях приводит к возникновению искрового или дугового разряда в воздухе вблизи цепи.

 

Индуктивность и явление самоиндукции: описание, схемы и формулы

Люди, чья профессия или хобби связано с электрическим током, должны знать и разбираться в таких понятиях, как индуктивность и самоиндукция. Ведь подобные явления довольно часто используются в современном мире.

Что такое самоиндукция — для чайников

Любой электронный проводник имеет переменное магнитное поле, которое порождает дополнительный, так называемый индукционный ток. И если рассматривать в качестве проводника – электрическую цепь, то при изменении силы тока в ней изменится и магнитное поле, которое спровоцирует возникновение вихревого электрического поля.

Подобные явления станут причиной появления электродвижущей силы (ЭДС) в той же самой цепи, что и является самоиндукцией. Таким образом, самоиндукцией считается явление, во время которого в электрическом проводнике возникает ЭДС из-за изменения тока в самом проводнике. Именно самоиндукция мешает току приобрести определенное значение при резком замыкании или размыкании электрической цепи, так как ЭДС в проводнике во время нарастания тока направлена в противоположную сторону относительно источника питания и наоборот во время его уменьшения.

Явление самоиндукции можно наглядно увидеть при включении или выключении 2 одинаковых ламп, которые соединены параллельно.

При этом ЭДС самоиндукции можно рассчитать по формуле:

Ɛ=-dФ/dt, где:

• Ɛ – непосредственно ЭДС;
• dФ – изменения магнитного поля;
• dt – промежуток времени, за который произошли изменения.

ЭДС измеряется в вольтах, когда единицей измерения магнитного поля является вебер.

Об индуктивности простыми словами

Индуктивностью является физическая величина, которая была введена с целью оценки способности электрического проводника противодействовать току. Т.е. индуктивность, или как ее еще называют – коэффициент самоиндукции, показывает зависимость Ɛ от свойств проводника и от магнитной проницаемости среды, в которой он находится. Единицей измерения величины является генри (Гн).

Если рассмотреть величину на примере катушки индуктивности, то можно понять, что ее показатели будут изменяться в зависимости от числа витков катушки, а также ее размеров и формы. Чем больше количество витков, тем больше индуктивность. Данная величина также будет увеличена, если внутрь катушки будет помещен сердечник, так как изменится относительная магнитная проницаемость среды, в которой находится проводник. Данную зависимость можно увидеть на схеме.

Если посмотреть на формулу зависимости ЭДС от индуктивности, то можно понять, что чем больше будет величина, тем заметнее будет электродвижущая сила, что говорит о их прямой пропорциональности. Следуя из этого, можно сделать вывод, что индуктивность выступает неким «хранилищем» энергии, которое открывается в момент изменения тока.

Ɛ=- L(dI/dt), где:

• Ɛ – ЭДС самоиндукции;
• L-индуктивность;
• I – сила тока;
• t – время.

При этом L равно магнитному полю (Ф) деленному на силу тока (I).

Польза и вред

Такое явление, как самоиндукция, большинство людей наблюдают ежедневно, даже не осознавая этого. Так, например, принцип работы люминесцентных трубчатых ламп основан именно на явлении самоиндукции. Также данное явление можно наблюдать в цепи зажигания транспортных средств, работающих на бензине. Это возможно благодаря наличию катушки индуктивности и прерывателя. Так, в момент, когда через катушку проходит ток, прерыватель разрывает цепь питания катушки, в результате чего и образуется ЭДС, которая далее приводит к тому, что импульс более 10 кВ поступает на свечи зажигания.

Явление самоиндукции также приносит пользу, убирая лишнюю пульсацию, частоты или различные шумы в музыкальных колонках или другой аудиотехнике. Именно на ней основано работа различных «шумовых» фильтров.

Однако самоиндукция способна приносить не только пользу, но и заметный вред. Особенно часто она вредит различным выключателям, рубильникам, розеткам и другим устройствам, размыкающим электрическую цепь. Ее негативное воздействие на электроприборы можно заметить невооруженным глазом: искра в розетке в момент вытаскивания вилки, работающего фена и есть проявление сопротивления изменению силы тока.

Именно поэтому лампочки чаще всего перегорают именно в момент выключения света, а не наоборот. Это связано с тем, что сопротивление приводит к выгоранию контактов и накоплению цепей с токами в различных электроприборах, что в свою очередь представляет собой довольно серьезную техническую проблему.

Индуктивность и самоиндукция – незнакомые многим термины, с которыми люди встречаются ежедневно. И если первый термин является физической величиной, обозначающей способность проводника препятствовать изменению напряжения, то второй объясняет появление ЭДС индукции в том же проводнике.

https://www.youtube.com/watch?v=qmPy2nVEctE

Самоиндукция. Индуктивность. Энергия магнитного поля тока

Самоиндукция. Индуктивность. Энергия магнитного поля тока

Подробности

Просмотров: 546

«Физика — 11 класс»

Самоиндукция.

Если по катушке идет переменный ток, то:
магнитный поток, пронизывающий катушку, меняется во времени,
а в катушке возникает ЭДС индукции .

Это явление называют самоиндукцией.

По правилу Ленца при увеличении тока напряженность вихревого электрического поля направлена против тока, т.е. вихревое поле препятствует нарастанию тока.
При уменьшения тока напряженность вихревого электрического поля и ток направлены одинаково, т.е.вихревое поле поддерживает ток.

На вышеприведенном рисунке:
при замыкании ключа первая лампа вспыхивает практически сразу, а вторая — с заметным запозданием, т.к. ЭДС самоиндукции в цепи второй лампы велика, и сила тока не сразу достигает своего максимального значения.

При размыкании ключа в катушке L возникает ЭДС самоиндукции, которая поддерживает уменьшающийся ток.
В момент размыкания через гальванометр идет ток размыкания, направленный против начального тока до размыкания.
Сила тока при размыкании может быть больше начального тока, т.е. ЭДС самоиндукции больше ЭДС источника тока.

Индуктивность

Величина индукции магнитного поля, создаваемого током, пропорционален силе тока, а магнитный поток пропорционален магнитной индукции.

Следовательно

Ф = LI

где L — индуктивность контура (иначе коэффициентом самоиндукции), т.е. это коэффициент пропорциональности между током в проводящем контуре и магнитным потоком.

Используя закон электромагнитной индукции, получаем равенство

Индуктивность — это физическая величина, численно равная ЭДС самоиндукции, возникающей в контуре при изменении силы тока в нем на 1 А за 1 с.

Индуктивность зависит от размеров проводника, его формы и магнитных свойств среды, в которой находится проводник, но не зависит от силы тока в проводнике.

Индуктивность катушки (соленоида) зависит от количества витков в ней.

Единицу индуктивности

в СИ называется генри (1Гн).
Индуктивность проводника равна 1 Гн, если в нем при равномерном изменении силы тока на 1 А за 1 с возникает ЭДС самоиндукции 1 В.

Аналогия между самоиндукцией и инерцией.

Явление самоиндукции подобно явлению инерции в механике.

В механике:
Инерция приводит к тому, что под действием силы тело приобретает определенную скорость постепенно.
Тело нельзя мгновенно затормозить, как бы велика ни была тормозящая сила.

В электродинамике:
При замыкании цепи за счет самоиндукции сила тока нарастает постепенно.
При размыкании цепи самоиндукция поддерживает ток некоторое время, несмотря на сопротивление цепи.

Явление самоиндукции выполняет очень важную роль в электротехнике и радиотехнике.

Энергия магнитного поля тока

По закону сохранения энергии

энергия магнитного поля, созданного током, равна той энергии, которую должен затратить источник тока (например, гальванический элемент) на создание тока.
При размыкании цепи эта энергия переходит в другие виды энергии.

При замыкании цепи ток нарастает.
В проводнике появляется вихревое электрическое поле, действующее против электрического поля, созданного источником тока.
Чтобы сила тока стала равной I, источник тока должен совершить работу против сил вихревого поля.
Эта работа идет на увеличение энергии магнитного поля тока.

При размыкании цепи ток исчезает.
Вихревое поле совершает положительную работу.
Запасенная током энергия выделяется.
Это обнаруживается, например, по мощной искре, возникающей при размыкании цепи с большой индуктивностью.

Энергия магнитного поля, созданного током, проходящим по участку цепи с индуктивностью L, определяется по формуле

Магнитное поле, созданное электрическим током, обладает энергией, прямо пропорциональной квадрату силы тока.

Плотность энергии магнитного поля (т. е. энергия единицы объема) пропорциональна квадрату магнитной индукции: w_м ~ В²,
аналогично тому как плотность энергии электрического поля пропорциональна квадрату напряженности электрического поля w_э ~ Е².

Источник: «Физика — 11 класс», учебник Мякишев, Буховцев, Чаругин

Электромагнитная индукция. Физика, учебник для 11 класса — Класс!ная физика

Электромагнитная индукция. Магнитный поток — Направление индукционного тока. Правило Ленца — Закон электромагнитной индукции — ЭДС индукции в движущихся проводниках. Электродинамический микрофон — Вихревое электрическое поле — Самоиндукция. Индуктивность. Энергия магнитного поля тока — Электромагнитное поле — Примеры решения задач — Краткие итоги главы

Физика 9 кл. Явление самоиндукции

Физика 9 кл. Явление самоиндукции

Подробности

Просмотров: 95

 

1. Какое явление изучалось на опыте?

В опыте изучается явление самоиндукции.
Рассматривается частный случай электромагнитной индукции, т.е. возникновение индукционного тока в катушке при изменении силы тока в ней.

2. Как объясняются наблюдаемые явления в опыте по самоиндукции?

При замыкании цепи:

Лампа Л1 загорится сразу, а Л2 — с опозданием.
Почему с опозданием?
При замыкании цепи все токи цепи начинают расти.
Поэтому увеличиваются индукции магнитных полей, создаваемых каждым током,
Увеличиваются и магнитные потоки, пронизывающие витки реостата и катушки.
Проходящие сквозь реостат и катушку изменяющиеся магнитные потоки создаются благодаря изменению токов в этих устройствах.
Согласно явлению электромагнитной индукции, в реостате и в катушке возникают индукционные токи.
Эти индукционные токи препятствующие увеличению токов, созданных источником тока..
В катушке индукционный ток будет значительно больше, чем в реостате, т.к. катушка имеет большее число витков и сердечник (обладает большей индуктивностью), чем реостат.
Чем больше сила индукционного тока, тем большее противодействие он оказывает изменению силы тока, созданного источником.
Ток в ветви с катушкой возрастает медленнее чем в ветви с реостатом.
В результате лампа Л2 загорается с опозданием.

При размыкании цепи:

При замыкании цепи загорится только лампа Л2.
Лампа Лн не включается, т.к. напряжение для ее зажигания требуется больше, чем дает источник тока.
Разомкнем цепь — Л2 гаснет, зато неоновая Лн дает яркую вспышку.
Уменьшение тока при размыкании цепи создает мощный индукционный ток, противодействующий уменьшению тока в катушке.
При этом напряжение на катушке становится больше напряжения источника и достаточным для зажигания Лн.

3. Что называется индуктивностью? Единицы измерения индуктивности?

Индуктивность (иначе коэффициент самоиндукции) — это физическая величина, введенная для оценивания способности катушки противодействовать изменению силы тока в ней.

Индуктивность обозначается буквой L.

Индуктивность катушки зависит от ее формы, размеров, числа витков и наличия или отсутствия сердечника.

Единицей индуктивности в СИ является 1 Генри (1 Гн).

4. В чем заключается явление самоиндукции?

Явление самоиндукции заключается в возникновении индукционного тока в катушке при изменении силы тока в ней.

При этом возникающий индукционный ток называется током самоиндукции.

5. Может ли возникнуть ток самоиндукции в прямом проводнике с током? Если нет, то объясните почему; если да, то при каком условии.

Ток самоиндукции возникает не только в катушках, но и в любых других проводниках, если сила тока изменяется.

Но, в катушках с небольшим числом витков, и не имеющих сердечника, и тем более в прямых проводниках (т. е. в элементах цепи, обладающих малой индуктивностью) ток самоиндукции обычно невелик и не оказывает практического влияния на процессы в электрической цепи.

6. Что такое энергия магнитного поля тока? Как она возникает?

Магнитное поле тока в катушке обладает энергией.
Доказательство этому — появление мощного индукционного тока при размыкании цепи.
За счет уменьшения энергии магнитного поля совершается работа по созданию индукционного тока.

Накапливается энергия магнитного поля тока при замыкании цепи.
При этом за счет энергии источника тока совершается работа по преодолению тока самоиндукции, который препятствует увеличению тока в цепи и его магнитного поля.

7. Как рассчитать энергию магнитного поля тока?

Энергия магнитного поля тока определяется по формуле:

где
Е — энергия магнитного поля тока (Дж),
L — индуктивность проводника (Гн),
i — сила тока в этом проводнике (А).

8. За счет уменьшения какой энергии совершалась работа по созданию индукционного тока при размыкании цепи?

Работа по созданию индукционного тока при размыкании цепи совершается за счет энергии магнитного поля катушки.

Следующая страница — смотреть

Назад в «Оглавление» — смотреть

Что такое собственная индуктивность? определение и объяснение

Определение: Самоиндукция или другими словами индуктивность катушки определяется как свойство катушки, благодаря которому она противодействует изменению тока, протекающего через нее. Катушка обеспечивает индуктивность за счет самоиндуцированной ЭДС, возникающей в самой катушке путем изменения тока, протекающего через нее.

Если ток в катушке увеличивается, самоиндуцированная ЭДС, создаваемая в катушке, будет противодействовать увеличению тока, это означает, что направление индуцированной ЭДС противоположно приложенному напряжению.

Если ток в катушке уменьшается, ЭДС, индуцированная в катушке, имеет такое направление, которое препятствует падению тока; это означает, что направление самоиндуцированной ЭДС совпадает с направлением приложенного напряжения. Самоиндукция не препятствует изменению тока, но задерживает изменение тока, протекающего через него.

Это свойство катушки только противодействует изменяющемуся току (переменному току) и не влияет на установившийся ток (постоянный ток), когда он протекает через нее.Единица индуктивности — Генри (Гн).

Выражение собственной индуктивности

Самоиндуктивность катушки можно определить с помощью следующего выражения.

Вышеупомянутое выражение используется, когда известны величина самоиндуцированной ЭДС (e) в катушке и скорость изменения тока (dI / dt). .

Если подставить следующие значения в приведенные выше уравнения как e = 1 В и dI / dt = 1 А / с, то значение индуктивности будет L = 1 Гн.

Следовательно, из вышеприведенного вывода можно сделать утверждение, что катушка имеет индуктивность 1 Генри, если в ней индуцируется ЭДС 1 В, когда ток, протекающий через нее, изменяется со скоростью 1 А / с. .

Выражение для собственной индуктивности также может быть дано как:

где,
N — количество витков в катушке
Φ — магнитный поток
I — ток, протекающий через катушку

Из приведенного выше обсуждения можно сделать следующие выводы о собственной индуктивности

• Значение индуктивности будет большим, если магнитный поток сильнее для данного значения тока.
• Значение индуктивности также зависит от материала сердечника и количества витков в катушке или соленоиде.
• Чем выше будет значение индуктивности в Генри, тем ниже будет скорость изменения тока.
• 1 Генри также равен 1 Веберу / ампер

Соленоид имеет большую самоиндукцию.

Что такое взаимная индуктивность? определение и объяснение

Определение: Взаимная индуктивность между двумя катушками определяется как свойство катушки, благодаря которому она противодействует изменению тока в другой катушке, или, можно сказать, в соседней катушке.Когда ток в соседней катушке изменяется, в катушке устанавливается магнитный поток, и из-за этого в катушке индуцируется изменяющаяся ЭДС потока, называемая взаимно индуцированной ЭДС, и это явление известно как взаимная индуктивность .

Давайте разберемся с феноменом взаимной индуктивности, рассмотрев пример, показанный на рисунке выше.

Две катушки, а именно катушка A и катушка B, расположены ближе друг к другу. Когда переключатель S замкнут, и ток течет в катушке, он устанавливает поток φ в катушке A, и в катушке индуцируется ЭДС, и если значение тока изменяется путем изменения значения сопротивления (R ), магнитная связь с катушкой B также изменяется из-за этого изменения тока.

Таким образом, это явление потока связи катушки A с другой катушкой B называется Взаимная индуктивность .

Для определения взаимной индуктивности между двумя катушками используется следующее выражение:

Это выражение используется, когда известны величина взаимно индуцированной ЭДС в катушке и скорость изменения тока в соседней катушке.

Если e _m = 1 вольт и dI ₁ / dt = 1 ампер, то поместив это значение в уравнение (1), мы получим значение взаимной индуктивности как M = 1 Генри

Следовательно, из приведенного выше утверждения вы можете определить взаимную индуктивность как «говорят, что две катушки имеют взаимную индуктивность в один Генри, если в одной катушке индуцируется ЭДС в 1 вольт, или, скажем, в первичной катушке, когда ток течет через другую. соседняя катушка или вторичная катушка меняется со скоростью 1 ампер / секунду ».

Взаимную индуктивность можно также выразить другим способом, как показано ниже

Приравнивая уравнение (2) и (3), вы получите

Вышеприведенное выражение используется, когда известны потокосцепление (N ₂ φ ₁₂ ) одной катушки из-за тока (I ₁ ), протекающего через другую катушку.

Значение взаимной индуктивности (M) зависит от следующих факторов

• Число витков вторичной или соседней катушки
• Площадь поперечного сечения
• Близость двух катушек

Взаимная связь в магнитной цепи

Когда на магнитопроводе намотаны две или более двух катушек, катушки считаются взаимно связанными.Ток, проходя через любую из катушек, намотанных вокруг магнитного сердечника, создает магнитный поток, который связывает все катушки вместе, а также ту, по которой проходит ток. Следовательно, в каждой из катушек будет как самоиндуцированная, так и взаимно индуцированная ЭДС.

Лучшим примером взаимной индуктивности является трансформатор, который работает по принципу Закона электромагнитной индукции Фарадея .

Закон электромагнитной индукции Фарадея гласит, что «величина напряжения прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока.», Который объясняется в теме« Закон электромагнитной индукции Фарадея ».

Собственная индуктивность | Примечания по электронике

— основная информация о самоиндукции, о том, как она возникает, основная формула самоиндукции и соответствующие расчеты.

---

Учебное пособие по индуктивности и трансформатору Включает:
Индуктивность Символы Закон Ленца Собственная индуктивность Расчет индуктивного реактивного сопротивления Теория индуктивного реактивного сопротивления Индуктивность проволоки и катушек Трансформеры

---

Самоиндукция — это эффект, который наблюдается, когда на одну катушку действует индуктивность.

Под действием самоиндукции и изменения тока индуцируют ЭДС или электродвижущую силу в том же проводе или катушке, создавая то, что часто называют обратной ЭДС.

Поскольку эффект наблюдается в том же проводе или катушке, которые генерировали магнитное поле, этот эффект известен как самоиндукция.

Определения самоиндукции

Есть различные определения, связанные с самоиндукцией, которые полезно упомянуть.

• Самоиндукция: Самоиндукция определяется как явление, при котором изменение электрического тока в цепи создает наведенную электродвижущую силу в той же цепи.
• Блок самоиндукции: Самоиндуктивность катушки считается равной одному генри, если изменение тока на один ампер в секунду через цепь создает в цепи электродвижущую силу в один вольт.

Основы самоиндукции

Когда ток проходит по проводу, особенно когда он проходит через катушку или индуктор, индуцируется магнитное поле. Он выходит наружу от провода или индуктора и может соединяться с другими цепями.Однако он также связан с цепью, из которой он настроен.

Магнитное поле можно представить в виде концентрических контуров магнитного потока, которые окружают провод, и более крупных, которые соединяются с другими из других контуров катушки, обеспечивая самосвязь внутри катушки.

Когда ток в катушке изменяется, это вызывает индуцирование напряжения в различных контурах катушки — результат самоиндукции.

Самоиндукция

С точки зрения количественной оценки влияния индуктивности, основная формула, приведенная ниже, дает количественное определение этого эффекта.

Где:
VL = индуцированное напряжение в вольтах
N = количество витков в катушке
dφ / dt = скорость изменения магнитного потока в интервалах в секунду

Индуцированное напряжение в катушке индуктивности также может быть выражено через индуктивность (в генри) и скорость изменения тока.

Самоиндукция — это способ работы одиночных катушек и дросселей. Дроссель используется в радиочастотных цепях, потому что он противодействует любому изменению, то есть радиочастотному сигналу, но допускает любое устойчивое, т.е.е. Постоянный ток течет.

Дополнительные основные понятия:
Напряжение Текущий Сопротивление Емкость Мощность Трансформеры RF шум Децибел, дБ Q, добротность
Вернуться в меню «Основные понятия». . .

Индуктивность

• Изучив этот раздел, вы сможете описать:
• • Единица индуктивности.
• • Факторы, влияющие на индуктивность.
• • Напряжение и э.д.с.
• • Самоиндукция.
• • Задний Э.д.с. и его эффекты.

Индуктивность

Ток, генерируемый в проводнике изменяющимся магнитным полем, пропорционален скорости изменения магнитного поля. Этот эффект называется ИНДУКТИВНОСТЬЮ и обозначается символом L. Он измеряется в единицах, называемых генри (H), названных в честь американского физика Джозефа Генри (1797-1878).Один генри — это величина индуктивности, необходимая для создания ЭДС в 1 вольт в проводнике, когда ток в проводнике изменяется со скоростью 1 ампер в секунду. Генри — довольно крупная единица измерения для использования в электронике, чаще всего используются миллигенри (мГн) и микрогенри (мкГн). Эти единицы описывают одну тысячную и одну миллионную генри соответственно.

Несмотря на то, что генри обозначается символом (заглавной) H, имя генри применяется к единице индуктивности с использованием строчной буквы h.Форма множественного числа генри может быть генри или генри; Американский национальный институт стандартов и технологий рекомендует в публикациях США использовать генри.

Факторы, влияющие на индуктивность.

Величина индуктивности в катушке индуктивности зависит от:

• а. Количество витков провода в индукторе.
• г. Материал сердечника.
• г. Форма и размер сердечника.
• г. Форма, размер и расположение проволоки, составляющей катушки.

Поскольку индуктивность (в генри) зависит от множества переменных величин, ее довольно сложно рассчитать точно; были разработаны многочисленные формулы, учитывающие различные конструктивные особенности. Также в этих формулах часто необходимо использовать специальные константы и таблицы данных преобразования для работы с требуемой степенью точности. Использование компьютерных программ и систем автоматизированного проектирования несколько облегчило ситуацию. Однако внешние эффекты, вызванные другими компонентами и проводкой рядом с индуктором, также могут повлиять на его значение индуктивности после его сборки в цепь, поэтому, когда требуется точное значение индуктивности, одним из подходов является расчет приблизительного значения и разработка индуктор так, чтобы он был регулируемым.

Типовая формула для аппроксимации значения индуктивности индуктора приведена ниже. Эта конкретная версия предназначена для расчета индуктивности «соленоида, намотанного одним слоем витков бесконечно тонкой ленты, а не проволоки, и с равномерно и близко расположенными витками».

Рис. 3.2.1 Миниатюрный индуктор переменного тока.

Где:

• L — индуктивность в генри.
• d — диаметр рулона в метрах.
• n — количество витков в катушке.
• l — длина змеевика в метрах.

Для катушек, не соответствующих в точности указанным выше характеристикам, необходимо учитывать дополнительные факторы. На рис. 3.2.1 показан один из способов получения достаточно точной индуктивности, используемый в некоторых ВЧ и ВЧ схемах. Миниатюрная катушка индуктивности намотана на пластмассовый каркас, в который достаточно ввинчен ферритовый сердечник (железная пыль), чтобы обеспечить сердечник, обеспечивающий нужную индуктивность.

Напряжение и э.д.с.

Напряжение , индуцированное в проводнике, называется э.д.с. (электродвижущая сила), поскольку ее источником является изменяющееся магнитное поле вокруг проводника и вне его. Любое внешнее напряжение (в том числе создаваемое внешней батареей или источником питания) называется э.д.с., в то время как напряжение (разность потенциалов или п.о.) на внутреннем компоненте в цепи называется напряжением.

Задний э.д.с.

А задник e.МС (также называемая ЭДС счетчика) — это ЭДС, создаваемая на индукторе изменяющимся магнитным потоком вокруг проводника, вызванная изменением тока в индукторе. Его значение можно рассчитать по формуле:

Где:

• E — наведенная обратная ЭДС. в вольтах
• L — индуктивность катушки в генри.
• ΔI — изменение тока в амперах.
• Δt — время, необходимое для изменения тока, в секундах.

Примечания:

Δ (греч. D — дельта) обозначает различие или изменение в собственности.

Таким образом, формула описывает обратную ЭДС как зависимость от индуктивности (в генри), умноженную на скорость изменения тока (в амперах в секунду).

Знак минус перед L указывает на то, что полярность наведенной обратной ЭДС будет обратной по сравнению с изменяющимся напряжением на проводнике, которое первоначально вызвало изменение тока и, как следствие, изменение магнитного поля.

Помните, что при работе с практическими значениями милли или микрогенри все значения, используемые в формуле, должны быть преобразованы в стандартные значения генри-ампер и секунд, как описано в нашем буклете «Советы по математике».

Пример

Поскольку величина обратной ЭДС зависит от скорости изменения тока, она будет наибольшей, когда произойдет самое быстрое изменение. Например, скорость изменения чрезвычайно высока, когда ток через катушку индуктивности отключается; тогда изменение может быть от максимума до нуля всего за несколько миллисекунд.

Представьте, что индуктор на 200 мГн, подключенный к источнику питания 9 В, пропускает ток 2 ампера. Когда ток отключается, он падает до нуля через 10 мсек. Какой будет обратная ЭДС, генерируемая на катушке?

E = 200 мГн x 2 А / 10 мс

или

E = 200 x 10 ^-3 x 2/10 x 10 ^-3

= 40 вольт

Значит, возникающая при выключении обратная ЭДС более чем в 4 раза превышает напряжение питания!

Эти высоковольтные импульсы, возникающие при отключении индуктивного компонента, такого как двигатель или катушка реле, могут потенциально вызвать повреждение выходного транзистора или интегральной схемы, переключающей устройство.Поэтому существенная защита обеспечивается включением диода в выходной каскад, как показано на рис. 3.2.2 и 3.2.3

Задняя защита от ЭДС

Рис. 3.2.2 Задняя э.д.с. Защитный диод.

Защитный диод на рис. 3.2.2, подключенный к катушке индуктивности, обычно имеет обратное смещение, поскольку напряжение на его катоде, подключенном к шине питания + V, будет более положительным, чем его анод на коллекторе транзистора. Однако при выключении на индукторе появляется большой всплеск напряжения противоположной полярности из-за схлопывающегося магнитного поля.Во время этого скачка напряжения коллектор транзистора может находиться под более высоким потенциалом, чем питание, за исключением того, что если это произойдет, диод станет смещенным в прямом направлении и предотвратит повышение напряжения коллектора выше, чем на шине питания.

Рис. 3.2.3 Защитные диоды в ULN2803.

На рис. 3.2.3 показан популярный I.C. (ULN2803) для переключения индуктивных нагрузок. Выходы восьми инвертирующих усилителей защищены диодом, общие катоды которого подключены к положительной шине питания + V на выводе 10.

Самоиндукция

Принцип работы самоиндукции зависит от двух взаимосвязанных действий, происходящих одновременно, и от каждого из этих действий в зависимости от другого.

Действие 1.

Любой проводник, в котором изменяется ток, создает вокруг себя изменяющееся магнитное поле.

Действие 2.

Любой проводник в ИЗМЕНЯЕМОМ магнитном поле будет иметь изменяющуюся ЭДС, наведенную в него.Величина этой наведенной ЭДС и величина индуцированного тока, который она производит в проводнике, будут зависеть от скорости изменения магнитного поля; чем быстрее изменяется поток поля, тем больше будет наведенная ЭДС. и его последующий ток.

Эффект индукции эдс самим собой индуктором называется самоиндукцией (но часто его называют просто индукцией). Когда катушка индуктивности наводит ЭДС в отдельную соседнюю катушку индуктивности, это называется взаимной индукцией и является свойством, используемым трансформаторами.

Изменяющееся магнитное поле, создаваемое вокруг проводника изменяющимся током в проводнике, вызывает изменение ЭДС на этом проводнике. Эта изменяющаяся ЭДС, в свою очередь, создает переменный ток, текущий в направлении, противоположном исходному току. Таким образом, изменения этого тока противодействуют изменениям исходного тока.

Следовательно, действие 2 ограничивает изменения, происходящие из-за действия 1. Если исходный ток увеличивается, индуцированный ток замедляет скорость увеличения.Точно так же, если исходный ток уменьшается, индуцированный ток замедляет скорость уменьшения. Общий результат этого — уменьшение амплитуды переменного тока через катушку индуктивности и, таким образом, уменьшение амплитуды переменного напряжения на катушке индуктивности.

Поскольку сила магнитного поля, создаваемого исходным током, зависит от скорости (скорости) изменения тока, индуктор уменьшает поток переменного тока (AC) больше на высоких частотах, чем на низких.Этот ограничивающий эффект, создаваемый наведенной ЭДС, будет больше на более высоких частотах, потому что на высоких частотах ток и, следовательно, поток изменяются быстрее. Этот эффект получил название «Индуктивное реактивное сопротивление».

Индуктивное реактивное сопротивление.

Реактивное сопротивление создает сопротивление протеканию переменного тока. Как и сопротивление, оно измеряется в Ом, но поскольку сопротивление имеет одно и то же значение на любой частоте, а сопротивление переменному току в индукторах зависит от частоты, его нельзя назвать сопротивлением.Вместо этого он называется Reactance (X). Конденсаторы также обладают свойством реактивного сопротивления, но они по-разному реагируют на частоту, поэтому существует два типа реактивного сопротивления; индукторы имеют индуктивное сопротивление (X _L ), а конденсаторы — емкостное реактивное сопротивление (X _C ).

Электромагнитная индукция — Инструментальные средства

В то время как удивительное открытие Эрстеда электромагнетизма проложило путь для более практического применения электричества, именно Майкл Фарадей дал нам ключ к практическому производству электричества: электромагнитную индукцию.

Фарадей обнаружил, что напряжение будет генерироваться на отрезке провода, если на этот провод воздействовать перпендикулярным потоком магнитного поля изменяющейся интенсивности.

Электромагнитная индукция

Простой способ создать магнитное поле изменяющейся интенсивности — переместить постоянный магнит рядом с проволокой или катушкой с проволокой.

Помните: напряженность магнитного поля должна увеличиваться или уменьшаться перпендикулярно к проводу (так, чтобы силовые линии «пересекали» проводник), иначе не будет индуцироваться напряжение:

Фарадей смог математически связать скорость изменения потока магнитного поля с индуцированным напряжением (обратите внимание на использование строчной буквы «е» для обозначения напряжения.

Это относится к мгновенному напряжению или напряжению в определенный момент времени, а не к постоянному стабильному напряжению.):

Термин «d» — это стандартная нотация расчетов, представляющая скорость изменения потока во времени. «N» обозначает количество витков или витков в катушке с проволокой (предполагается, что проволока имеет форму катушки для максимальной электромагнитной эффективности).

Это явление находит очевидное практическое применение в конструкции электрических генераторов, которые используют механическую энергию для перемещения магнитного поля мимо катушек с проволокой для генерации напряжения.Однако это далеко не единственное практическое применение этого принципа.

Самоиндукция

Если мы вспомним, что магнитное поле, создаваемое токоведущим проводом, всегда было перпендикулярно этому проводу, и что сила потока этого магнитного поля варьировалась в зависимости от величины тока, проходящего через него, мы можем видеть, что провод способен индуцировать напряжение вдоль его собственной длины просто из-за изменения тока через него.

Этот эффект называется самоиндукцией : изменяющееся магнитное поле, создаваемое изменениями тока через провод, индуцирующее напряжение по длине того же провода.Если поток магнитного поля усиливается за счет изгибания проволоки в форме катушки и / или наматывания этой катушки на материал с высокой проницаемостью, этот эффект самоиндуцированного напряжения будет более интенсивным.

Устройство, использующее этот эффект, называется индуктором и будет обсуждаться более подробно в следующей главе.

Обзор

• Магнитное поле изменяющейся интенсивности перпендикулярно проводу будет индуцировать напряжение по всей длине этого провода.Величина индуцированного напряжения зависит от скорости изменения потока магнитного поля и количества витков провода (если он свернут), подверженных изменению магнитного потока.
• Уравнение Фарадея для индуцированного напряжения: e = N (dΦ / dt)
• Токоведущий провод будет испытывать наведенное напряжение по всей его длине, если ток изменится (таким образом, изменится поток магнитного поля, перпендикулярный проводу, и возникнет напряжение согласно формуле Фарадея). Устройство, созданное специально для использования этого эффекта, называется индуктором.

Электромагнитная индукция. ЭДС, наводимая в движущемся проводнике. Закон Фарадея. Закон Ленца. Самоиндукция. Самоиндуцированная ЭДС. Самоиндукция катушки n витков. Энергия, хранящаяся в индукторе. Электрические колебания. Электрогенератор, мотор.

Электромагнитная индукция. ЭДС, наводимая в движущемся проводнике. Закон Фарадея. Закон Ленца. Самоиндукция. Самоиндуцированная ЭДС. Самоиндукция катушки n витков. Энергия хранится в катушка индуктивности. Электрические колебания. Электрогенератор, мотор.

---

SolitaryRoad.com

Владелец сайта: Джеймс Миллер
 

---

[ Главная ] [Вверх] [ Информация ] [Почта]

---

Электромагнитная индукция. ЭДС индуцированная в движущемся дирижер. Закон Фарадея. Закон Ленца. Самоиндукция. Самоиндуцированная ЭДС. Самоиндукция катушки из n ходов. Энергия, хранящаяся в индукторе. Электрические колебания. Электрогенератор, мотор.

Электромагнитная индукция. А великая веха произошла, когда Ганс Кристиан Эрстед обнаружил в 1819 г. связь между электричеством и магнетизм в виде магнитного поле около токоведущего провода.Еще одна важная веха произошла 12 лет спустя, в 1831 году, когда Майкл Фарадей открыл еще один явление, связанное с электричеством и магнетизм: он открыл явление, называемое электромагнитным индукция. Это открытие сделало возможный метод для генерации большого количества электроэнергии механические средства в виде электрический генератор — который потом возвестили великую революцию в нашем образ жизни в форме нашего возраста электричество. Давайте узнаем больше об этом явлении, которое он открыл.Подключим проводящий стержень C к чувствительному гальванометру, так как показанный на рис.1, и проденьте стержень вниз между полюса подковообразного магнита. Когда мы это сделаем, происходит прогиб стрелки гальванометра, индикация тока. Какое замечательное явление! Кто мог ожидать такого ?! Когда стержень держится неподвижно в поле, ток не течет. Текущий течет только тогда, когда стержень движется внутри магнитного поле. Когда стержень перемещается вверх по полю, ток течет в направлении, противоположном его течет, когда стержень опускается.Кроме того, мы обнаруживают, что чем быстрее стержень проходит через поле, тем больше отклонение иглы. Таким образом быстрое перемещение стержня по полю дает больший ток. Переместим стержень между полюсами в боковом направлении, параллельно силовым линиям. Нет ток течет, когда мы это делаем. Ток течет только тогда, когда мы пересекаем силовые линии. Разрешите нам рассмотрим еще один эксперимент. Подключим гальванометр к катушке с изолированным проводом как как показано на рис. 2, и погрузите стержневой магнит внутрь отверстия в катушке.Опять же, Стрелка гальванометра отклоняется, указывая на ток. Когда магнит убран, гальванометр показывает ток в обратном направлении. Чем быстрее он опускается, тем сильнее производимый ток. Когда силовые линии магнита пересекают провод в катушках, ток производится.

Когда проводник пересекает линии магнитного потока или когда поле магнитного потока изменяется в силе вокруг проводника возникает (индуцируется) ЭДС в дирижер.Эта ЭДС называется наведенной ЭДС. Если проводник образует часть цепи, как в приведенном выше случаи, когда он подключен к гальванометру, что ЭДС производит ток. Ток называется индуцированным. текущий. Мы говорим о явлении называется электромагнитной индукцией.

Рассмотрим еще один эксперимент. На рис.3 большой деревянная намотка с большим количеством витков тонкий изолированный провод подключается к гальванометру. А небольшая катушка, намотанная несколькими витками изолированного провода соединен последовательно с сухим элементом и контактным ключом.Положим маленькую катушку внутрь большой катушки. и нажмите контактную кнопку, замыкая цепь. Стрелка гальванометра отклонится, показывая, что в большой катушке наведен ток. Что случилось? Когда мы закрылись переключатель, и ток начал течь в маленькой катушке, этот ток вызвал магнитное поле вокруг него, и это развивающееся магнитное поле индуцировал ЭДС и ток в большой катушке. Если ключ при закрытом состоянии индуцированный ток в большой катушке вскоре прекращается.Когда цепь разрывается, сила магнитного поля быстро падает до нуля, и индуцированный ток течет в происходит обратное направление. В обоих случаях индуцированный ток перестает течь, когда магнитное поле перестает изменяться.

То, что мы только что описали, представляет собой способ использования одного ток производить другой. Маленькая катушка, которая подключенный к внешнему источнику питания, называется первичным катушка. Большая катушка, в которой создается наведенный ток называется вторичной обмоткой.

Почему возникает ЭДС в движущемся проводнике в магнитном поле? Какова причина этого явление, которое мы только что наблюдали? Почему ЭДС генерируется в проводнике, когда он пересекает силовые линии в магнитном поле? Ответ на это Вопрос восходит к другому магнитному явлению, которое мы уже обсуждали, а именно: Когда движущийся заряд пересекает силовые линии магнитного поля, он испытывает силу задается формулой F = qv × B. Чтобы увидеть, что происходит, рассмотрим рис. 4, где крестики обозначают поле потока. B направлен от читателя.Когда проводник ab движется вправо со скоростью v, тогда каждый заряд внутри стержня движется вправо, пересекая силовые линии, со скоростью v. Следствием этого является то, что сила F = qv × B действует на каждый заряд в стержне — где направление вектора F вдоль стержня, направленное от b к a. Эта сила составляет ЭДС внутри стержня, стремящаяся произвести ток от b до a. Если стержень является частью цепи, или подключенный к гальванометру, как на рис.1 выше, эта ЭДС вызовет протекание тока. Если полоса не является частью цепи, тогда произойдет то, что свободные электроны в стержне будут двигаться ближе к концу b, делая конец b отрицательным, а конец положительным.

ЭДС, индуцированная в движущемся проводнике. ЭДС, наведенная в прямом проводе длиной l , движущийся со скоростью v перпендикулярно магнитному полю B, составляет

1) E = B l v

, где B, l и v взаимно перпендикулярны.ЭДС выражается в вольтах, когда B — в интервалах / м ² , l в метров, а v — в м / сек.

Если вектор скорости v составляет угол θ с направлением магнитного поля, 1) становится

2) E = B l v sin θ

___________________________________________________________________

Доказать. ЭДС, наведенная в прямой провод длиной л движется со скоростью v перпендикулярно магнитному полю B это

E = B l v

Доказательство.По определению E = dW / dq. То есть ЭДС — это работа над оборотный сбор за единицу заряд (кулон) смещенный мимо точка схемы. Рассмотрим рис.5, на котором скользит подвижный провод ab длиной l вдоль неподвижного U-образного проводника, где петля находится в плоскости, перпендикулярной магнитному поле B. Если проводник ab движется вправо со скоростью v, в контуре adcb потечет ток I. Помня, что магнитное поле действует с силой F = l IB на длинный прямой токопроводящий проводник перпендикулярно полю, заметим, что ток I, движущийся через движущийся проводник ab вызовет боковой толчок влево на ab

F = л IB

Из-за этого бокового удара требуется внешняя сила, создаваемая некоторым рабочим агентом, чтобы поддерживать движение.Работа, выполняемая этим агентом, является работой, выполняемой с оборотными расходами. Здесь происходит прямое преобразование механической энергии в электрическую.

Расстояние, пройденное за время t, равно

ds = vdt

, а выполненных работ —

dW = Fds = л IB ∙ vdt

Теперь произведение I и dt — это заряд dq, смещенный за это время, поэтому

dW = Blvdq

или

dW / dq = Blv

Так как E = dW / dq,

E = Blv

___________________________________________________________________

Закон электромагнитной индукции Фарадея.Электродвижущая сила E, индуцированная в каждый виток провода в любой цепи, содержащей петли (как катушка), связан со скоростью изменения во времени магнитный поток Φ через него на

В случае катушки из n витков (соленоида или тороида) на каждом витке индуцируется ЭДС, и поскольку витки идут последовательно, суммарная ЭДС

Пример 1. Рассмотрим снова схему рис. 5. Когда проводник ab переместится в справа на расстоянии ds площадь поперечного сечения замкнутой цепи abcd увеличивается на

dA = л ds

, а изменение магнитного потока через область, ограниченную контуром, равно

dΦ = BdA = л Bds

Если разделить обе части этого уравнения на dt, получим

или

, что соответствует пункту 3) за исключением знака.Причина разницы в знаке связана со знаком условные обозначения, которые необходимо использовать в отношении направления тока, направления потока и т. д. т.е. экв. 3) выше верно при правильном знаке условности.

Пример 2. Рассмотрим тороидальную обмотку рис. 6. связаны с проводящим кольцом, как показано. Предположим, мы создать магнитное поле в тороидальной обмотке и затем измените поле, изменяя ток в обмотки. Мы знаем, что весь магнитный поток заключен внутри обмотки.Таким образом, проведение кольцо не только не движется в магнитном поле, оно даже не лежит в магнитном поле. Все же эксперимент покажет, что если изменить ток в обмотках, в кольце возникает ЭДС.

Это показывает, что ЭДС может возникнуть в проводнике, даже если проводник не лежит в проводнике. магнитное поле.

Направление индуцированного тока. Закон Ленца. Индуцированный ток течет в таком направление, чтобы противодействовать своим электромагнитным действием движению или причине, вызывающей его.

Ранее мы приводили пример того, как индуцированный ток может быть получен путем погружения стержня. магнит вниз в катушку, подключенную к гальванометру, показанному на рис. 2. Если северный полюс Магнит вдавливается в катушку, индуцированный ток, который создается в катушке, будет течь в такое направление, чтобы создать северный полюс в верхней части катушки, чтобы противодействовать действию. Два северные полюса отталкиваются друг от друга, и требуется работа, чтобы вдавить полюс в катушку. Однажды в баре магнит был вдавлен в катушку, и мы пытаемся вытащить его, ток меняется на противоположное и образуется южный полюс, который притягивает северный полюс и противостоит действию его вытягивания.

Таким же образом, если мы попытаемся протолкнуть южный полюс магнита вниз в катушку, верхняя часть катушка будет развивать южный полюс, чтобы противостоять действию. Из этого мы видим, что энергия индуцированный ток, который возникает при электромагнитной индукции, не распространяется. Оно произошло от работа, которая сделана. Преобразование механической энергии в электрическую участвует в феномен.

Если индуцированный ток в катушке вызван увеличением потока через катушку, индуцированный ток ток идет в таком направлении, чтобы создать магнитные линии, противоположные направлению строки исходного поля.Если движущийся провод разрезает магнитный поток, индуцированный ток будет таким направление, чтобы создать магнитное поле, препятствующее движению.

Самоиндукция. Допустим, мы последовательно подключаем фонарик с выключателем и сухой батареей. Когда мы замыкаем выключатель, сразу загорается лампа. Когда мы открываем выключатель, лампа гаснет сразу. Теперь давайте вставим в схему катушку (такую ​​как та, что изображена на рис. 2). Теперь, когда мы замыкаем выключатель, мы обнаруживаем, что лампа загорается не так быстро.Когда мы разомкните выключатель, лампа будет гореть дольше и тускнеет перед тем, как погаснуть. Объяснение поскольку это поведение заключается в явлении, называемом самоиндукцией, явлении, открытом Американский физик Джозеф Генри (1797 — 1878). В нашем эксперименте катушка замедляла нарастание тока, когда мы замкнули выключатель, а затем замедлили исчезновение тока, когда мы открыл переключатель. Почему это случилось? Произошло это из-за встречной ЭДС, противоположной ЭДС, возникшая в катушке, которая замедлила нарастание и затухание тока.Где бы это счетчик эдс откуда взялся? Почему это произошло? Ответ в том, что это эдс самоиндуцированной, ЭДС, возникающая из-за собственного изменяющегося магнитного поля, сопровождающего нарастание или исчезновение тока. Выше, используя первичную обмотку и вторичную обмотку, мы показали, как ток в первичной обмотке может индуцировать ток во вторичной катушке. Когда первичная цепь была замкнута и ее ток был его развивающееся магнитное поле вызвало наведенную ЭДС и индуцированный ток в вторичная обмотка.Ну, увеличивающийся ток в катушке вызывает накопление магнитного поля, которое вызывает вторая противодействующая ЭДС в самой катушке. По закону Ленца эта вторая наведенная ЭДС будет противодействовать действие первой ЭДС. Закон электромагнитной индукции гласит, что ЭДС индуцируется в любом цепь, в которой изменяется магнитный поток. Изменяющееся магнитное поле вокруг проводника вызовет наведенную ЭДС в проводнике. Источник этого магнитного поля не имеет значения. Это можно от самого проводника.Следовательно, любая цепь, в которой есть переменный ток индуцировал в нем ЭДС из-за изменения собственного магнитного поля.

Самоиндуцированная ЭДС пропорциональна скорости изменения тока во времени. В самоиндуцированная ЭДС E цепи пропорциональна скорости изменения тока I в цепи во времени. цепь

, где L — постоянная величина, называемая самоиндукцией цепи. Знак минус означает, что Самоиндуцированная ЭДС — это обратная ЭДС, которая противодействует изменению тока, который ее производит.

Когда E выражено в вольтах, а dI / dt — в ампер / сек, L — в генри. Самоиндукция цепи равна 1 Генри, если в нем индуцируется ЭДС в 1 вольт при изменении тока со скоростью 1 ампер / сек.

Собственная индуктивность L цепи зависит от размера, формы, количества витков и т. Д. Цепи. Это также зависит от магнитных свойств любых материалов, в которых существуют магнитные поля. В самоиндукция соленоида заданных размеров намного больше, если он имеет железный сердечник, чем если бы он находится в вакууме.

Def. Катушка индуктивности. Схема или часть цепи, в которой индуктивность.

Условное обозначение катушки индуктивности показано на рис. 7.

Направление ЭДС самоиндукции. Направление самоиндуцированной ЭДС находится по формуле Ленца. закон. Причина ЭДС — это увеличение или уменьшающийся ток. Если ток увеличивается, направление индуцированная ЭДС напротив электрический ток. Если ток уменьшается, направление ЭДС такая же, как что текущего.См. Рис. 8. Противодействует изменение силы тока, а не самого тока. наведенной ЭДС.

Самоиндукция катушки n витков. Собственная индуктивность L катушки из n витков (соленоид или тороид) дается

где Φ — магнитный поток в катушке, а I — ток. Величина nΦ называется потокосцеплением катушка. Таким образом, самоиндуктивность L — это магнитная индукция на ампер.

Вывод. По закону электромагнитной индукции Фарадея E = n (dΦ / dt).Из 5) E = -L (dI / dt). Таким образом, L (dI / dt) = n (dΦ / dt), LdI = ndΦ и L = (nΦ) / I.

Если соленоид из n витков имеет магнитную проницаемость μ, длину l и поперечное сечение площадь A, его собственная индуктивность равна

Вывод. Φ = BA, B = (мкнИ) / l и

Рост и затухание тока в цепь, содержащая индуктивность и сопротивление. Когда переключатель включен цепь, содержащая индуктивность, ток не поднимется до конечного значения устойчивого состояния сразу за счет обратной ЭДС индуктивность, но будет расти со скоростью, зависит от индуктивности и сопротивления схема.Учитывая последовательную схему, состоящую из аккумуляторной батареи ЭДС В без сопротивления индуктор L и неиндуктивный резистор R как Как показано на рисунке 9, ток i в момент времени t равен

, где I _с — ток в установившемся режиме, определяемый как I _с = V / R и замыкание переключателя происходит в момент времени t = 0.

Проба

График этого уравнения показан на рис. 10. (а). Сила тока быстро растет, а затем еще медленно, асимптотически приближаясь к финальному значение I _с = V / R.

Постоянная времени. Постоянная времени цепь определяется как время, в которое Rt / L = 1, или когда

Когда t = L / R, ток i составляет около 63% от его конечное значение I _с . Для схемы с заданным сопротивление, время, необходимое для достижения этого значения чем длиннее индуктивность.

Формула затухающего тока. Если есть установившийся ток I _с в схеме рис.9 и выключатель разомкнут, спад тока изображенный на рис.10 (б). Это полная противоположность Рис. 10 (а). Формула распада

Постоянная времени L / R — это время, за которое ток уменьшится до 1 / e от его первоначального значения.

Энергия, накопленная в индукторе. Энергия, запасенная в индукторе (соленоиде, тороиде и т. Д.) когда в нем есть установившийся ток

Проба

Взаимная индуктивность. Когда ток в первичный контур (например, первичная обмотка) меняется, ЭДС индуцируется в соседней вторичной обмотке цепь (или вторичная обмотка), которая связана любой частью первичного потока.Индуцированная вторичная ЭДС Е ₂ пропорциональна скорости изменения первичного тока, d I ₁ / dt

где M — постоянная, называемая взаимной индуктивностью система. Если E в вольтах и ​​d I ₁ / dt в амперах / с, M равно в генрисе.

Заряд и разряд конденсатора через резистор. Когда переключатель замкнут на цепь, содержащая емкость и сопротивление, заряд на конденсаторе не достигает своего конечного значения сразу, но приближается к этому значению в том же так, как ток в цепи, содержащей индуктивность и сопротивление.

В цепи рис.11, содержащей сопротивление R, емкости C и источника ЭДС E, пусть q представляет собой заряд конденсатора в определенный момент после переключатель S замкнут, и пусть я будет током в цепи в тот момент. Тогда сумма заряда на конденсатор в некоторый последующий момент времени t равен

, где Q = C E.

Проба

График уравнения показан на рис. 12 (а). Постоянная времени схемы равна RC.

Формула выписки. Если конденсатор изначально заряжен, а затем разряжен через сопротивление R, заряд уменьшается со временем согласно

График показан на рис. 12 (б).

Электрические колебания в цепи L-C. На рис. 13 (а) показана схема, содержащая заряженный конденсатор C, индуктор L с незначительным сопротивлением и переключатель S. Теперь рассмотрим колебательное поведение, возникающее, когда конденсатор разряжается при замыкании переключателя.В в момент включения переключателя, конденсатор начинает разряжаться через индуктор. Как это разряды, магнитное поле создается вверх в индукторе и хранится вверх энергия конденсатора перенесен на индуктор. когда он полностью разряжен, разность потенциалов между его Терминалы снизились до нуля. См. Рис. 13 (b). Магнитный поле индуктора теперь начинается уменьшаясь, вызывая ЭДС в индуктор в том же направлении, что и электрический ток. Электрический ток следовательно сохраняется, но с уменьшающейся величины, пока магнитное поле исчезло и конденсатор был заряжен в направлении, противоположном его первоначальной полярности, как показано на рис.13 (с). Теперь процесс повторяется в обратном направлении и при отсутствии энергии. потери, заряды на конденсаторе будут колебаться вперед и назад бесконечно.

Частота электрических колебаний цепи, содержащей индуктивность и емкость. только может быть вычислена точно так же, как частота колебаний тела массы м подвешен на пружине с силовой постоянной k. Частота колебаний тела на весна

, а частота электрических колебаний —

.

Эта частота называется естественной. частота цепи L-C.

В этой проблеме и во многих проблемы в физике есть сильная параллелизм между

механический системы, акустические системы и электрические системы в этом разных проблемы сводятся к тому же набору дифференциальные уравнения и решения такие же, за исключением значения переменных. Потому как этого параллелизма иногда можно решить сложную механическая или акустическая проблема настройка аналогичных электрических схемы и измерительные токи и напряжения, соответствующие желаемый механический и акустический неизвестные.

С точки зрения энергетики колебания вышеуказанного контура L-C состоят из передачи энергии обратно и вперед от электрического поля конденсатор на магнитное поле индуктор, с полной энергией связанный с оставшейся схемой постоянный; аналогичный феномен к передаче энергии в колебательная механическая система из кинетический к потенциалу и наоборот.

Энергия конденсатора при любом момент составляет ½ (q ² / C), а индуктивность ½ Li ² .Следовательно,

где q an i — мгновенное значение, а Q и I — максимальный заряд и ток, соответственно.

Эффект сопротивления в колебательном контуре состоит в том, чтобы истощить энергию контура и преобразовать его в тепло. Таким образом, сопротивление играет в электрической цепи ту же роль, что и трение в цепи. механическая система.

Переменный ток и постоянный ток. Ток, который течет в одном направлении во время часть цикла и в обратном направлении в течение остальной части цикла называется чередованием текущий.Переменный ток — это тип тока, обычно поставляемый энергетическими компаниями. Когда ток течет только в одном направлении, это называется постоянным током. Это тип тока комплектуется сухими элементами и аккумуляторными батареями.

Генератор переменного тока. Основной принцип работы генератор переменного тока показан на Рис. 14 (а). Плотно намотанный прямоугольный катушка abcd из n витков вращается вокруг оси OO перпендикулярно униформе магнитное поле магнитной индукции B.Как ab и cd катушки abcd прорезают линии магнитного потока, электрический ток производится в соответствии с уравнением 2) выше

17) E = B l v sin θ

, где l — длина ab (или cd), а θ — угол, на который вектор скорости v bc составляет с магнитным полем B. См. рис. 15 (b). Катушка намотана на железный цилиндр, называемый якорь (узел катушка плюс цилиндр также называется якорем). Метод, с помощью которого электрический ток от катушки передается во внешнюю цепь через контактные кольца и щетки как показано на рис.14 (б). Клеммы катушки припаяны к латунным контактным кольцам и щеткам. состоящие из металлических полос или углеродных блоков, слегка прилегающих к контактным кольцам при их вращении.

ЭДС вращающейся катушки. ЭДС вращающейся катушки равна

.

18) E = E _макс sin 2πft

где

19) E _макс = nBAω

и

E _max — максимальная ЭДС

n —- количество витков в катушке

В — напряженность магнитного поля

А — площадь одной петли или витка катушка [A = lw на рис.14 (а)]

ω — скорость вращения катушки (рад / сек)

f — частота вращения (оборотов в секунду)

График 18) показан на рис. 16.

_______________________________________________________________________

Вывод формулы. Из рис. 15 (б) видно, что скорость v точки bc (соответствующая скорость точки c) связана со скоростью вращения ω на

Таким образом 17) становится

21) E = ½ B l ωw sin θ

, который представляет собой ЭДС, генерируемую одиночным проводом длиной l, проходящим через магнитное поле B.Поскольку и bc, и ad генерируют ЭДС, и поскольку имеется n витков, 21) становится

22) E = nB l ωw sin θ

Площадь A петли определяется как A = l w, поэтому 22) можно записать

23) E = nB A ω sin θ

Легко показать, что 23) применимо к катушке любой формы, вращающейся вокруг оси, перпендикулярной однородное магнитное поле.

ЭДС максимальна, когда плоскость катушки параллельна полю, и равна нулю, когда она перпендикулярно полю.Максимальная ЭДС равна

24) E _макс = nBAω

Таким образом, 23) можно записать

25) E = E _макс sin θ

Если ω постоянна,

26) θ = ωt или θ = 2πft

и

27) E = E _макс sin ωt = E _макс sin 2πft

_______________________________________________________________________

Магнето.Самый простой тип генератора переменного тока — тот, который использует постоянный магнит для создания магнитного поля. См. Рис. 14 (b). Этот тип электрогенератора называется магнето. Магниты используются для подачи переменного тока на свечи зажигания в газонокосилки, мотоциклы, лодочные моторы и в некоторых самолетах.

Генераторы переменного тока промышленного назначения. Использование постоянных магнитов ограничивает количество электроэнергии, которое может быть произведено. Электромагнит может производить гораздо более сильную поле, чем постоянный магнит.Таким образом, коммерческие генераторы переменного тока используют электромагниты для создают магнитное поле.

Промышленный генератор переменного тока состоит из трех основных частей:

(1) Полевые электромагниты, создающие магнитные поле.

(2) Якорь, состоящий из большого количества катушки изолированного провода.

(3) Контактные кольца и щетки.

Генератор постоянного тока. Прямая генератор тока отличается от переменного тока генератор только в одной детали.Вместо использования скольжения кольца для передачи тока от катушек к внешняя цепь, в нем используется разрезное кольцо, называемое коммутатор. См. Рис. 17. При вращении катушки щетки перемещаются из одной части разрезного кольца в другую в тот момент, когда текущий меняет направление, создавая ток, который выглядит как показано на рис. 18 (а). В современном DC генераторы якорь состоит из множества катушек соединены последовательно. Рис. 18 (c) показывает выход трехкатушечный якорь. Эта арматура имеет два коллекторные стержни для каждой катушки, всего шесть стержней.Они есть

расположены так, что каждый набор стержней контактирует с щетки, пока соответствующая катушка проходящие через наибольшее количество линий потока. Таким образом, катушка 1 на рисунке подает свой выход на щетки на первые 60 градусов вращения. Тогда это выключается из цепи, и катушка 2 обеспечивает выход для следующие 60 градусов и т. д. ЭДС, создаваемая катушкой 1 после того, как он был вырезан, показано на рисунке значком пунктирные линии. Используя множество катушек, можно получить довольно постоянное выходное напряжение.

Показан автомобильный генератор в разрезе. на рис. 19.

Электродвигатель. Основные операционные Принцип работы электродвигателя основан на одном простом факт: токоведущий провод в магнитном поле будет почувствовать боковой выпад с поля. Как следствие, токоведущая петля в магнитном поле будет испытывать крутящий момент. Электродвигатель — это на самом деле просто генератор постоянного тока, работающий в обратном направлении. В генераторе постоянного тока катушка проворачивается через некоторое механические средства, такие как газовая турбина, и вырабатывается электричество.Но если кормить электричество к генератору заставит катушку вращаться. Если подавать электричество в постоянный ток В генераторе, показанном на рис. 17, катушка будет вращаться.

Два типа двигателей постоянного тока. Двигатели постоянного тока могут быть с параллельной обмоткой или с последовательной обмоткой. В двигателе с параллельной обмоткой обмотки полевого магнита и якоря соединены параллельно, тогда как в двигателе с последовательной обмоткой они соединены последовательно. Два типы имеют разные эксплуатационные характеристики.Двигатель с параллельной обмоткой имеет то преимущество, что На скорость не сильно влияют переменные нагрузки, тогда как на скорость двигателя с последовательным включением. На с другой стороны, крутящий момент двигателя с последовательным возбуждением при запуске намного больше, чем у шунтирующего двигателя. мотор. Серийный двигатель используется, когда двигатель должен запускаться под большой нагрузкой.

Двигатели серии

могут работать как на переменном, так и на постоянном токе. Ток меняется на противоположный то же время как в поле, так и в арматуре. Двигатели серии используются для вентиляторов, швейных машин, пылесосы и др.

Принципиальная схема двигателя постоянного тока показана на рис. 20. Якорь А представляет собой цилиндр. из мягкой стали, установленной на валу, чтобы он мог вращаться и содержащие продольные пазы, в которые встроены медные проводники C. Ток передается и из этих проводников через графитовые щетки контактируя с сегментированным цилиндром на вал называется коммутатором.

Ток в обмотках возбуждения F, F устанавливает магнитное поле, по существу радиальное в зазоре между их и арматура.Моторная рама М, М обеспечивает путь для магнитного поля

Задняя ЭДС мотора. Катушка мотора вращается в магнитное поле и, следовательно, создает ЭДС который, по закону Ленца, противоположен впечатленному ЭДС. Это называется обратной ЭДС. Эффективное напряжение которая приводит в движение двигатель, равна разнице между впечатленной ЭДС и обратной ЭДС. Таким образом, при работе каждый двигатель также генератор.

Обратная ЭДС двигателя, работающего без нагрузки будет почти равным впечатляемой ЭДС.Только достаточно ток течет через двигатель, чтобы преодолеть трение. Под нагрузкой падает обратная ЭДС и протекает больше тока. через арматуру, чтобы выдержать нагрузку.

Список литературы

1. Сирс, Земанский. Университетская физика

2. Semat, Katz. Физика.

3. Тупой, Меткалф, Брукс. Современная физика.

Видео с сайта SolitaryRoad.ком:

Путь истины и жизни

Божье послание миру

Иисус Христос и Его учение

Мудрые слова

Путь просветления, мудрости и понимания

Путь истинного христианства

Америка, коррумпированная, развратная, бессовестная страна

О целостности и ее отсутствии

Проверка на христианство человека — это то, что он есть

Кто попадет в рай?

Высший человек

О вере и делах

Девяносто пять процентов проблем, которые большинство людей пришли из личной глупости

Либерализм, социализм и современное государство всеобщего благосостояния

Желание причинить вред, мотивация поведения

Учение:

О современном интеллектуализме

О гомосексуализме

О самодостаточной загородной жизни, усадьбе

Принципы жизни

Актуальные притчи, заповеди, Котировки.Общие поговорки. Альманах бедного Ричарда.

Америка сбилась с пути

Действительно большие грехи

Теория формирования характера

Моральное извращение

Ты то, что ты ешь

Люди подобны радиотюнерам — они выбирают и слушайте одну длину волны и игнорируйте остальные

Причина черт характера — по Аристотелю

Эти вещи идут вместе

Телевидение

Мы то, что мы едим — живем в рамках диеты

Как избежать проблем и неприятностей в жизни

Роль привычки в формировании характера

Истинный христианин

Что такое истинное христианство?

Личные качества истинного христианина

Что определяет характер человека?

Любовь к Богу и любовь к добродетели тесно связаны

Прогулка по одинокой дороге

Интеллектуальное неравенство между людьми и властью в хороших привычках

Инструменты сатаны.Тактика и уловки дьявола.

Об ответе на ошибки

Настоящая христианская вера

Естественный путь — Неестественный путь

Мудрость, разум и добродетель тесно связаны

Знание — это одно, мудрость — другое

Мои взгляды на христианство в Америке

Самое главное в жизни — понимание

Оценка людей

Мы все примеры — хорошо или плохо

Телевидение — духовный яд

Главный двигатель, который решает, «кто мы»

Откуда берутся наши взгляды, взгляды и ценности?

Грех — это серьезное дело.