Elektromágneses indukciós képlet és egységek, hogyan működik és példák

az elektromágneses indukció az elektromotoros erő (feszültség) indukciója egy közeli közegben vagy testben változó mágneses mező jelenléte miatt. Ezt a jelenséget a brit fizikus és kémikus, Michael Faraday fedezte fel 1831-ben Faraday elektromágneses indukciójával..

Faraday kísérleti vizsgálatokat végzett egy állandó mágnessel, amelyet egy huzal tekercs vesz körül, és megfigyelte a feszültség indukcióját a tekercsen, és egy mögöttes áram áramlását.

Ez a törvény azt jelzi, hogy a zárt hurokon indukált feszültség közvetlenül arányos a mágneses fluxus változásának sebességével, amikor a felületen áthalad az idő. Tehát megvalósítható a feszültségkülönbség (feszültség) jelenléte a szomszédos testen a változó mágneses mezők hatása miatt..

Ez az indukált feszültség viszont az indukált feszültségnek és az elemobjektum impedanciájának megfelelő áram áramlását eredményezi. Ez a jelenség az energiaellátó rendszerek és a mindennapi használatú eszközök működésének elve, mint például: motorok, generátorok és elektromos transzformátorok, indukciós kemencék, induktorok, akkumulátorok stb..

index

• 1 Formula és egységek
  • 1.1. Formula
  • 1.2 Mérési egység
• 2 Hogyan működik??
• 3 Példák
• 4 Referenciák

Formula és egységek

A Faraday által megfigyelt elektromágneses indukció matematikai modellezéssel megosztották a tudomány világát, amely lehetővé teszi az ilyen típusú jelenségek replikációját és a viselkedésük előrejelzését..

képlet

Az elektromágneses indukció jelenségéhez kapcsolódó elektromos paraméterek (feszültség, áram) kiszámításához először meg kell határoznunk, hogy mi a mágneses indukció értéke, amelyet ma mágneses mezőnek nevezünk..

Ahhoz, hogy tudjuk, mi a mágneses fluxus, amely áthalad egy bizonyos felületen, akkor a mágneses indukció termékét az említett területnek kell kiszámítania. így:

ahol:

Φ: Mágneses áramlás [Wb]

B: Mágneses indukció [T]

S: Felület [m²]

A Faradayi törvény azt jelzi, hogy a környező testekre indukált elektromotoros erőt a mágneses fluxus időbeli változásának sebessége adja meg, az alábbiakban részletezve:

ahol:

ε: Elektromotoros erő [V]

Az előző kifejezésben a mágneses fluxus értékének kicserélésekor a következő:

Ha az egyenlet mindkét oldalára integrálokat alkalmazunk annak érdekében, hogy a mágneses fluxussal összefüggő terület véges görbéjét lehessen határolni, akkor a szükséges számítás pontosabb közelítését kapjuk.

Ezenkívül a zárt áramkörben az elektromotoros erő kiszámítása is korlátozott. Így, ha az egyenlet mindkét tagjába integrációt alkalmazunk, akkor azt kapjuk, hogy:

Mérési egység

A mágneses indukciót a Nemzetközi Egységrendszerben (SI) Teslasban mérik. Ezt a mértékegységet a T betű mutatja, és az alábbi alapegységek halmazának felel meg.

A tesla egyenértékű az egységes karakteres mágneses indukcióval, amely 1 négyzetméteres mágneses fluxust eredményez egy négyzetméteres felületen..

A Cegesimal Egységrendszer (CGS) szerint a mágneses indukció mértékegysége a gauss. A két egység közötti egyenértékűségi kapcsolat a következő:

1 tesla = 10 000 gauss

A mágneses indukció mértékegysége a mérnöknek, fizikusnak és a szerb-horvát Nikola Tesla feltalálójának köszönhető. Ilyen módon nevezték el az 1960-as év közepén.

Hogyan működik?

Indukciónak nevezik, mert nincs fizikai kapcsolat az elsődleges és a másodlagos elemek között; következésképpen minden közvetett és immateriális kapcsolatokon keresztül történik.

Az elektromágneses indukció jelensége a közeli vezetőképes elem szabad elektronjain lévő változó mágneses mező erővonalainak kölcsönhatása miatt következik be..

Ehhez az objektumot vagy eszközt, amelyen az indukció bekövetkezik, merőlegesen kell elhelyezni a mágneses tér erőhatáraihoz képest. Ily módon a szabad elektronokra gyakorolt ​​erő nagyobb, következésképpen az elektromágneses indukció sokkal erősebb.

Ezzel az indukált áram cirkulációs irányát a változó mágneses mező erővonalainak iránya adja meg.

Másrészt három módszer van, amelyeken keresztül a mágneses tér áramlása megváltoztatható, hogy elektromotoros erőt indítson egy testre vagy a közeli tárgyra:

1- A mágneses térmodul módosítása az áramlás intenzitásának változása által.

2- Módosítsa a mágneses mező és a felület közötti szöget.

3. Módosítsa a belső felület méretét.

Ezután, ha egy mágneses mezőt módosítottunk, a szomszédos objektumban elektromotoros erőt indukálunk, amely az aktuális áramlás ellenállásától (impedancia) függően indukált áramot hoz létre.

Az ötletek sorrendjében ennek az indukált áramnak az aránya a rendszer fizikai konfigurációjától függően nagyobb vagy kisebb lesz, mint az elsődleges..

Példák

Az elektromágneses indukció elve az elektromos feszültség transzformátorok működésének alapja.

A feszültségváltó (reduktor vagy felvonó) transzformációs arányát a tekercsek száma adja meg, amelyeknek a transzformátor minden tekercselése.

Így a tekercsek számától függően a másodlagos feszültsége nagyobb lehet (fokozódó transzformátor) vagy alacsonyabb (leengedő transzformátor) az összekapcsolt elektromos rendszeren belüli alkalmazástól függően.

Hasonlóképpen a vízerőművekben villamos energiát termelő turbinák az elektromágneses indukciónak köszönhetően is működnek.

Ebben az esetben a turbina pengéi mozgatják a turbina és a generátor közötti forgási tengelyt. Ezután a rotor mozgását eredményezi.

A forgórész viszont egy sor tekercsből áll, amelyek mozgáskor változó mágneses mezőt hoznak létre.

Ez utóbbi egy elektromotoros erőt indukál a generátor állórészében, amely olyan rendszerhez kapcsolódik, amely lehetővé teszi az eljárás során keletkező energia online szállítását..

A fenti két példán keresztül meg lehet állapítani, hogy az elektromágneses indukció része a mindennapi élet elemi alkalmazásainak.

referenciák

1. Elektromágneses indukció (s.f.). A lap eredeti címe: electronics-tutorials.ws
2. Elektromágneses indukció (s.f.). A lap eredeti címe: nde-ed.org
3. Ma a történelem 1831. augusztus 29.: Az elektromágneses indukciót felfedezték. A lap eredeti címe: mx.tuhistory.com
4. Martín, T. és Serrano, A. (s.f.). Mágneses indukció Madridi Műszaki Egyetem. Madrid, Spanyolország Lap forrása: montes.upm.es
5. Sancler, V. (s.f.). Elektromágneses indukció A lap eredeti címe: euston96.com
6. Wikipédia, The Free Encyclopedia (2018). Tesla (egység). Lap forrása: en.wikipedia.org