ارائه القای الکترومغناطیسی فیزیک. ارائه در موضوع "القای الکترومغناطیسی. آزمایشات فارادی". پدیده القای الکترومغناطیسی






"برای تبدیل مغناطیس به برق ..." مایکل فارادی ، فیزیکدان انگلیسی ، با آموختن آزمایشات اورستد ، این وظیفه را برای خود تعیین کرد - "تبدیل مغناطیس به برق". وی به مدت 10 سال در حال حل این مشکل بود - از 1821 تا 1831. فارادی ثابت کرد که یک میدان مغناطیسی می تواند جریان الکتریکی ایجاد کند.


مقدار EMP برای فیزیک و فناوری تأثیر مولدهای جریان الکتریکی در تمام نیروگاه های زمین بر اساس پدیده EMP است. هاینریش هلمولتز ، فیزیکدان آلمانی گفت: "تا زمانی که مردم از مزایای برق بهره مند شوند ، نام فارادی را به یاد می آورند."










بر اساس آزمایشات فارادی ، می توان نتیجه گرفت که تحت چه شرایطی می توان پدیده EMP را مشاهده کرد: پدیده القای الکترومغناطیسی شامل وقوع جریان القایی در یک حلقه بسته است که شار مغناطیسی از ناحیه محدود شده توسط حلقه تغییر می کند.






تغییر زمان میدان مغناطیسی که مدار در آن استراحت دارد جریان القایی در یک مدار بسته ثابت که در یک میدان مغناطیسی متناوب واقع شده است ، ناشی از یک میدان الکتریکی تولید شده توسط یک میدان مغناطیسی متناوب است (میدان الکتریکی گرداب)






پدیده القای الکترومغناطیسی

"یک حادثه خوشحال فقط روی یک قسمت از ذهن آماده می افتد."

L. Pasternak


تجربه دانشمند دانمارکی اورستد

سال 1820

1777 - 1851






مایکل فارادی

1791 - 1867 ، فیزیکدان انگلیسی ،

عضو افتخاری پترزبورگ

آکادمی علوم (1830) ،

بنیانگذار دکترین میدان الکترومغناطیسی ؛ مفاهیم "الکتریکی" و "میدان مغناطیسی" را معرفی کرد.

ایده وجود را بیان کرد

امواج الکترومغناطیسی .

1821 سال: "تبدیل مغناطیس به برق".

1931 سال - با استفاده از یک میدان مغناطیسی جریان الکتریکی دریافت کرد



"القای الکترومغناطیسی" -

کلمه لاتین به معنی " راهنمایی "


آزمایش م. فارادی

"سیم مسی به طول 203 فوت دور یک قرقره چوبی پهن پیچیده شد ، و یک سیم به همان طول بین پیچ ها پیچیده شد ، که از اولین نخ پنبه ای عایق بندی شده است.

یکی از این سیم پیچ ها به یک گالوانومتر و دیگری به یک باتری قوی متصل شده بود ...

هنگامی که مدار بسته شد ، یک اقدام ناگهانی اما بسیار ضعیف در گالوانومتر مشاهده شد ، و همان عملکرد در هنگام قطع جریان مشاهده شد.

با عبور مداوم جریان از یکی از مارپیچ ها ، تشخیص انحراف سوزن گالوانومتر امکان پذیر نبود ... "



چه چیزی می بینیم؟

نتیجه گیری از تجربه دیده شده :

  • جریان ایجاد شده در سیم پیچ (حلقه بسته) نامیده می شود

القا

  • تفاوتی که بین جریان بدست آمده با آنچه در ابتدا برای ما شناخته شده است است برای دریافت آن نیازی به منبع فعلی نیست.

نتیجه گیری کلی فارادی

جریان القایی در یک حلقه بسته زمانی اتفاق می افتد که شار مغناطیسی از ناحیه محدود شده توسط حلقه تغییر کند.


القای الکترومغناطیسی- این یک پدیده فیزیکی است ، متشکل از وقوع یک جریان الکتریکی در یک مدار رسانا ، که یا در یک میدان مغناطیسی متغیر استراحت می کند ، یا در یک میدان مغناطیسی ثابت حرکت می کند به گونه ای که تعداد خطوط القایی مغناطیسی نفوذ می کند مدار تغییر می کند.

جریان حاصل نامیده می شود القا .





دلیل وقوع چیست جریان القایی در سیم پیچ؟


یک آهنربا را در نظر بگیرید:

در مورد آهن ربا چه می توانید بگویید؟


وقتی آهنربا را وارد حلقه بسته سیم پیچ می کنیم ، چه چیزی با او تغییر می کند؟


چگونه جهت جریان القایی را تعیین کنیم؟

می بینیم که جهت جریان القایی در این آزمایشات متفاوت است.






بر اساس قانون صرفه جویی در انرژی ، دانشمند روسی لنز پیشنهاد شده قانون ، که توسط آن جهت جریان القایی تعیین می شود.

امیل لنز فیزیکدان روسی

1804 - 1865




0 ، اگر تمدید شود ، ∆Ф 0). 3. جهت خطوط القایی میدان مغناطیسی B ′ ایجاد شده توسط جریان القایی را تعیین کنید (اگر ∆Ф 0 ، پس خطوط B و B in در جهت مخالف هدایت می شوند ؛ اگر ∆Ф 0 ، سپس خطوط B و B ′ به طور مشترک کارگردانی می شوند). 4- با استفاده از قانون گیمبال (دست راست) ، جهت جریان القایی را تعیین کنید. ∆ Ф با تغییر در تعداد خطوط القای مغناطیسی B مشخص می شود ، نفوذ در خط "عرض =" 640 "

1. جهت خطوط القایی میدان خارجی B را تعیین کنید (ترک کنید N و شامل می شوند S ).

2. تعیین کنید که آیا شار مغناطیسی از طریق مدار افزایش می یابد یا کاهش می یابد (اگر آهنربا به داخل حلقه حرکت کند ، ∆Ф 0 ، اگر تمدید شود ، پس ∆Ф 0).

3. جهت خطوط القایی میدان مغناطیسی B ′ ایجاد شده توسط جریان القایی را تعیین کنید (اگر ∆Ф 0 ، سپس خطوط B و B در جهت مخالف هدایت می شوند. اگر Ф 0 ، سپس خطوط B و B به طور مشترک هدایت می شوند).

4- با استفاده از قانون گیمبال (دست راست) ، جهت جریان القایی را تعیین کنید.

∆ F

با یک تغییر مشخص می شود

تعداد خطوط القای مغناطیسی B ،

سوراخ کردن کانتور




فرمول ریاضی برای قانون القای الکترومغناطیسی

ε = - ΔΦ/Δ تی 

ΔΦ/Δ تی - میزان تغییر شار مغناطیسی (واحدهای اندازه گیری) Vb / s )

EMF القای در یک حلقه بسته از نظر اندازه برابر با سرعت تغییر شار مغناطیسی از طریق سطح محدود شده توسط حلقه است.


قانون الکترومغناطیسی القا

EMF القای الکترومغناطیسی در یک حلقه بسته از نظر عددی برابر و برابر با نرخ تغییر شار مغناطیسی از طریق سطح محدود شده توسط این حلقه است.

جریان در حلقه با کاهش شار مغناطیسی خارجی جهت مثبت دارد.












هارد کامپیوتر

القای الکترومغناطیسی در دنیای مدرن

ضبط کننده فیلم

ردیاب پلیس.

فلزیاب فرودگاه

قطار آسانسور مغناطیسی

نمایش فیلم در مورد کاربرد پدیده القای الکترومغناطیسی: فلزیاب ، ضبط اطلاعات در رسانه های مغناطیسی و خواندن از آنها - دیسک "فیزیک 7-11 درجه. کتابخانه وسایل دیداری »مجتمع های آموزشی.

م educationalسسه آموزشی شهرداری

"دبیرستان شماره 72"

الکترودینامیکالقای الکترومغناطیسی

(قسمت اول)

ارائه توسط

معلم فیزیک

V.S.Dubovik

ساراتوف


القای الکترومغناطیسی

در این درس ، شما باید سوالات زیر را مطالعه کنید:

  • پدیده القای الکترومغناطیسی.
  • تفاوت بین میدانهای الکتریکی و مغناطیسی متناوب از میدانهای ثابت ؛
  • شار مغناطیسی
  • جهت جریان القایی ؛
  • قانون لنز
  • قانون القای الکترومغناطیسی
  • میدان الکتریکی گرداب؛
  • EMF القای در هادی های متحرک ؛
  • کاربرد پدیده القای الکترومغناطیسی.

در نتیجه ، شما باید یاد بگیرید که:

  • جهت جریان القایی القای مغناطیسی را تعیین کنید.
  • شار مغناطیسی را محاسبه کنید
  • EMF القای را محاسبه کنید.

برای این:

  • مطالعه مطالب کتاب درسی ؛
  • برای کنترل خود به س controlالات پاسخ دهید؛
  • تکنیکی را برای حل مشکلات از این نوع در نظر بگیرید.

کشف پدیده القای الکترومغناطیسی

مایکل فرادای

(1791-1867)

حکاکی شده: مایکل فارادی در حال سخنرانی با نمایش های تصویری آزمایشات خود در م theسسه سلطنتی لندن در سال 1830


مشاهده پدیده القای الکترومغناطیسی

به پدیده ظهور EMF در مدار هنگام شار مغناطیسی که در مدار نفوذ می کند القاtion الکترومغناطیسی گفته می شود.


شار مغناطیسی قانون القای الکترومغناطیسی

شار مغناطیسی Φ از طریق ناحیه Sکانتور را مقدار می نامند:

Φ = ب · S Cos α

واحد شار مغناطیسی در سیستم SI نامیده می شود سوار کردن (Wb) یک شار مغناطیسی برابر با 1 Wb توسط یک میدان مغناطیسی با القا 1 1 T ایجاد می شود ، و در یک جهت مسطح با مساحت 1 متر نفوذ می کند 2 .

فارادی به طور آزمایشی دریافت كه وقتی شار مغناطیسی در مدار هدایت تغییر می كند ، یك EMF القای E ایجاد می شود ind ، برابر با سرعت تغییر شار مغناطیسی از طریق سطح محدود شده توسط کانتور ، گرفته شده با علامت منفی:


0 ، و EMF ind I ind به سمت جهت مثبت انتخاب شده بای پس حلقه جریان می یابد. قانون لنز این واقعیت تجربی را نشان می دهد که EMF ind و ΔФ / Δt همیشه دارای علائم مخالف هستند (علامت "منهای" در فرمول فارادی). قانون لنز معنای فیزیکی عمیقی دارد - این قانون بیانگر صرفه جویی در انرژی است. "Width =" 640 "

جهت جریان القایی. قانون لنز

تجربه نشان می دهد که جریان القایی هنگام تغییر شار مغناطیسی در یک حلقه بسته همیشه برانگیخته می شود تا میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط آن از تغییر شار مغناطیسی که باعث جریان القایی می شود جلوگیری کند. این بیانیه را قانون لنز می نامند (1833).

لنز امیلی کریستینوویچ

تصویر قاعده لنز.

در این مثال ، ΔF / Δ t 0 و EMF ind I ind به سمت جهت مثبت انتخاب شده بای پس حلقه جریان می یابد.

قانون لنز این واقعیت تجربی را نشان می دهد که EMF ind و ΔФ / Δt همیشه دارای علائم متضاد هستند (علامت "منهای" در فرمول فارادی). قانون لنز یک مفهوم فیزیکی عمیق دارد - این قانون قانون صرفه جویی در انرژی را بیان می کند.


EMF القای در هادی های متحرک

ظهور الکترومغناطیسی القایی با عملکرد نیروی لورنتس در بارهای آزاد در هادی های در حال حرکت توضیح داده می شود. در این حالت ، نیروی لورنتس نقش یک نیروی خارجی را بازی می کند.

نیروی کار F L در راه است منبرابر است با A = F Л من= eυB من .

با تعریف EMF

به نسبت برای EMF ind می توان ظاهری آشنا داشت. در طول زمان Δt ، مساحت کانتور با ΔS = تغییر می کند منυΔt. تغییر در شار مغناطیسی در این مدت است

ΔΦ = BlυΔt. از این رو ،


حل مشکلات


حل مشکلات

ب من


حل مشکلات


حل مشکلات


حل مشکلات


حل مشکلات


حل مشکلات


حل مشکلات


حل مشکلات

علامت "-" را نمی توان نادیده گرفت زیرا تنظیم نشده

چگونه شار مغناطیسی تغییر می کند.


حل مشکلات


حل مشکلات


حل مشکلات


حل مشکلات


مشق شب

13 11.13 Ex. 2 (8.9)

تمام وظایف موجود در نسخه های آزمایشی USE را برای 2006-2009 در نظر بگیرید. در مورد القای الکترومغناطیسی.

القای الکترومغناطیسی

در سال 1824 ، آراگو فرانسوی کشف کرد که نوسانات یک سوزن مغناطیسی آزادانه معلق است
اگر یک صفحه مغناطیسی در زیر آنها وجود داشته باشد ، خیلی سریعتر خراب می شوند. آزمایش های بعدی نشان داد که با چرخش سریع صفحه مس ، سوزن مغناطیسی واقع در بالای آن در همان جهت شروع به نوسان می کند.
توضیحات این را فارادی انگلیسی ، داده است
(1831) او از این واقعیت پیش رفت که میدان های الکتریکی و مغناطیسی به هم متصل هستند ، و اگر در اطراف یک هادی با باشد
جریان الکتریکی مغناطیسی بوجود می آید ، و عکس آن نیز صادق است:
جریان برق در یک کانکتور بسته شده ،
تحت اقدام یک میدان مغناطیسی.

فارادی یک سری آزمایشات را انجام داد. غیر مغناطیسی
1
میله دو قطعه سیم مسی را زخمی کرد
اب. یکی (1) به باتری B toB متصل است
ازدحام (2) به گالوانومتر G. در ثابت
جریان در سیم 1 پیکان گالوانومتر نیست
د
منحرف می شود ، و این بدان معنی است که در سیم 2 هیچ جریانی وجود ندارد. 2
هنگامی که کلید K بسته و باز شد ، سوزن گالوانومتر کمی و به سرعت منحرف شد
به موقعیت اولیه خود بازگشت ، که نشان داد
وقوع در مدار 2 جریان کوتاه مدت به نام INDUCTION CURRENT. جهت این
جریان هنگام باز و بسته کردن کلید برعکس بود. مشخص نبود که چه چیزی باعث آن شده است
تولید جریان القایی: تغییر در جریان اولیه یا میدان مغناطیسی.

اگر به سیم پیچ K₂ با گالوانومتر Г K₁ I
S
1
سیم پیچ K₁ را با باتری B بیاورید
ب
ایجاد یک جریان I 1 ، سپس در К₂ وجود خواهد داشت
N
جریان I 2. هنگام از بین بردن سیم پیچ K₁ از
K₂ جریان I 2 بوجود می آید ، اما K₂ I را هدایت می کند
2
مخالف.
د
جریان القایی نیز بوجود می آید
اگر با گالوانومتر سیم پیچ کنید
آهنربا را بیاورید و آن را در امتداد سیم پیچ حرکت دهید.
جهت جریان القایی بستگی به این دارد که انتهای آهنربا رو به سیم پیچ باشد ، و غیره
چه نزدیک می شد و چه دور می شد.
دلیل ظاهر شدن جریان القایی I 2 است
تغییر در میدان مغناطیسی تولید شده توسط سیم پیچ
K₁ یا آهنربا

قانون FARADAY

القای الکترومغناطیسی

پدیده کشف شده توسط فارادی نامگذاری شد:
القای الکترومغناطیسی - وقوع
نیروی الکتریکی در هادی در حال حرکت است
هنگام تغییر پیوند شار ، یک میدان مغناطیسی یا در یک حلقه رسانای بسته قرار دارد. (به واسطه
حرکت کانتور در یک میدان مغناطیسی یا تغییر می کند
خود زمینه)
وقوع جریان القایی در مدار نشان می دهد
حضور در مدار یک نیروی الکتروموتور (EMF) ، به نام نیروی الکتروموتور الکترومغناطیسی
القایی (القای EMF Ei).
مقدار جریان القایی و از این رو EMF القای
فقط با سرعت تغییر شار مغناطیسی تعیین می شود.

قانون الکتریکی الکترومغناطیسی FARADAY

EMF القای الکترومغناطیسی در مدار از نظر عددی برابر و برابر با سرعت تغییر است
شار مغناطیسی از طریق یک سطح محدود
این مدار
قانون جهانی است و به روش تغییر بستگی ندارد
شار مغناطیسی
د
Ei
dt
قانون اساسی الکترومغناطیسی
واحد اندازه گیری Ei V (ولت) است.
Wb
T m 2
مترمربع
ج
A B c
د
که در
dt
از جانب
از جانب
ولی
متر
از جانب
ولی
از جانب
ولی
از جانب

قانون لنتز

علامت "-" - نشان می دهد که افزایش جریان d dt 0 است
باعث القای EMF می شود کمتر از صفر d dt 0 EI 0
یعنی میدان جریان القایی به سمت جریان هدایت می شود و بالعکس ، d dt 0 Ei 0 ، یعنی جهت جریان و میدان جریان القا شده همزمان می شوند.
علامت "-" - عبارت ریاضی LENTZ RULES
– قانون کلیجهت جریان القایی را پیدا کنید.
جریان القایی در مدار همیشه دارای جهتی است که میدان مغناطیسی ایجاد شده مانع از تغییر شار مغناطیسی می شود
جریان القایی

برای توضیح ظهور EMF القای در هادی های ثابت ، ماکسول پیشنهاد کرد که هر میدان مغناطیسی متناوب یک میدان الکتریکی را در فضای اطراف تحریک می کند ، که علت جریان القایی در
رهبر ارکستر.
گردش بردار مقاومت این میدان E B در طول هر کانتور ثابت L است
EMF القای الکترومغناطیسی.
د
Ei E B dl
dt
ل

برش قاب در یک زمینه مغناطیسی

اجازه دهید فریم ω بچرخد
S
با سرعت زاویه ای w ساختار ،
α
در یک میدان مغناطیسی یکنواخت
که در
با القای B
شار مغناطیسی به هم متصل شده است
قاب در هر زمان t برابر با:
Bn S BS cos BS cos t
t زاویه چرخش قاب در زمان t است.
هنگامی که قاب می چرخد ​​، EMF القای Ei d dt BS sin t در آن ظاهر می شود ، که مطابق با قانون هارمونیک تغییر می کند.
Ei max BS Ei Ei max sin t

اگر قاب در یک میدان مغناطیسی یکنواخت بچرخد ، پس
یک EMF متغیر در آن بوجود می آید ، متفاوت است
قانون هماهنگ
پدیده القای الکترومغناطیسی اساس بود ،
بر اساس آن موتورهای الکتریکی ، ژنراتورها و ترانسفورماتورها ایجاد شدند.
ژنراتورها - برای تبدیل یکی استفاده می شود
نوعی انرژی به دیگری.
ساده ترین ژنراتوری که مکانیکی را تبدیل می کند
انرژی به انرژی یک میدان الکتریکی - قاب در نظر گرفته شده در بالا چرخش در یک میدان مغناطیسی یکنواخت. فرآیند تبدیل مکانیکی
انرژی قابل برگشت به الکتریکی بر این اصل
عملکرد موتورهای الکتریکی مبتنی بر تبدیل است انرژی الکتریکیکه در انرژی مکانیکی.

جریان های ادی (فعلی FUKO)

جریان القایی نه تنها در رخ می دهد
سیمهای نازک ، بلکه در هادی های جامد عظیم که در یک میدان مغناطیسی متناوب قرار گرفته اند. معلوم است که این جریانها در ضخامت هادی بسته شده اند و
جریان های گردابی یا جریان های فوکو نامیده می شوند.
جریانات فوکو از قانون لنز پیروی می کنند: آنها
میدان مغناطیسی به گونه ای هدایت می شود که
خنثی کردن تغییر در گرداب القایی شار مغناطیسی
جریان ها
جریان های گردابی در سیم هایی رخ می دهد که جریان متناوب از آنها عبور می کند.
جهت جریانهای فوکو را می توان تعیین کرد
dI
0
dt
من
dI
0
dt
من

طبق قانون لنز بریزید: اگر جریان اولیه I افزایش یابد (dI dt 0) ، جریان های فوکو بر خلاف جهت I هستند و اگر کاهش یابد (dI dt 0) در جهت.
جهت جریان های گردابی به گونه ای است که از تغییر جریان اولیه درون رسانا جلوگیری می کند
و به تغییر آن در نزدیکی سطح کمک می کند.
اینها تظاهرات اثر پوستی یا اثر سطحی است.
از آنجا که جریان های با فرکانس بالا عملاً به صورت نازک جریان می یابند
لایه سطح ، سپس سیم های آنها را می سازند
توخالی.

ترانسفورماتورهای القایی متقابل CIRCUIT INDUCTION SELF-INDUCTION

استقرا خودآموزی

جریان الکتریکی جاری در مدار ، یک میدان الکترومغناطیسی در اطراف خود ایجاد می کند که القا of آن متناسب با جریان است. بنابراین ، متصل به کانتور
شار مغناطیسی متناسب با جریان مدار است.
LI
القاt حلقه L (ضریب القای)
وقتی قدرت جریان در مدار تغییر می کند ،
شار مغناطیسی به آن متصل است ، به این معنی که یک EMF در مدار القا می شود.
ظهور القای EMF در مدار رسانا ،
هنگامی که قدرت فعلی در آن تغییر می کند ، نامیده می شود -
خودآموزی.

واحد اندازه گیری استقرا هنری (H) است.
1 H - القا چنین مدار ، شار مغناطیسی
خود القایی که در جریان 1 A برابر با 1 Wb است.
برای یک شیر برقی بی نهایت طولانی ، کل شار مغناطیسی (اتصال شار) خواهد بود:
N 2I
N 0
S
من
این بدان معنی است که القا یک حلقه بی نهایت طولانی است:
N 2S
L 0
من
القا شیر برقی به تعداد پیچ ​​های N بستگی دارد
طول l ، مساحت شیر ​​برقی S و نفوذ پذیری مغناطیسی ماده ای که از آن شیر برقی ساخته شده است.

EMF از خودآموزی

به طور کلی ، القا مدار فقط به آن بستگی دارد
از شکل هندسی ، اندازه و مغناطیسی نرم افزار
بی ارزشی محیطکانتور ، و ، شما می توانید
می گویند که القایی مدار مشابه ظرفیت الکتریکی یک هادی انفرادی است.
اعمال قانون فارادی در القای خود (Ei d dt)
ما گرفتیم:
د
د
dL
dI
Es
LI L I
dt
dt
dt
dt
اگر کانتور تغییر شکل ندهد (ساختار L) ، و مغناطیسی باشد
نفوذپذیری محیط تغییر نمی کند
از این رو:
dI
Es L
dt

علامت "-" نشان می دهد که وجود اندوکتانس در مدار منجر به کند شدن تغییر جریان در آن می شود.
اگر جریان با گذشت زمان افزایش یابد ، سپس ES 0 و dI dt 0 سپس
یک جریان خود القایی به سمت جریان ایجاد شده توسط یک منبع خارجی وجود دارد و آن را کند می کند
افزایش دادن.
اگر با گذشت زمان جریان ES 0 و dI dt 0 کاهش یابد ، جریان القایی همان جهت را دارد
کاهش جریان در مدار و کاهش آن را کاهش می دهد.
مداری با اندوکتانس خاص ، بی تحرکی الکتریکی بدست می آورد: هر تغییری
هرچه بیشتر جریان مهار شود ، القا مدار بیشتر می شود.

جریان در حین باز و بسته شدن مدار

با هرگونه تغییر در قدرت جریان در مدار رسانا
EMF از خود القایی رخ می دهد ، در نتیجه آن جریانهای اضافی در مدار موسوم می شوند
استخراج کننده های خود القایی. طبق قاعده
لنز ، آنها همیشه طوری هدایت می شوند که از تغییر جریان در مدار جلوگیری کنند (برعکس جریان از
R
E
به
منبع نیرو).
یک مدار با منبع toL را در نظر بگیرید
ka با EMF E ، مقاومت مقاومت R ، سلف L تحت تأثیر EMF خارجی در مدار
جریان مستقیم I 0 E R جریان می یابد
در زمان t = 0 ، منبع فعلی خاموش شد. جریان از طریق سیم پیچ L شروع به کاهش می کند. چه عواملی باعث ظهور EMF در ایجاد خود القایی Es L dI dt می شوند

طبق قانون لنز کاهش یابد
جاری. در هر لحظه از زمان
جریان توسط قانون اهم تعیین می شود:
ES
dI
dI
R
من
IR ل
dt
R
dt
من
ل
من
I0
بسته
افتتاح
تی
یکپارچه سازی این عبارت با I (تغییر از I 0 به I) و
با t (تغییر از 0 به t) به دست می آوریم:
من
Rt
لوگاریتم
I0
ل
من من 0e
تی
جریان در زمان t پس از خاموش کردن منبع.
ل
آیا زمان استراحت مداوم است (زمانی که R
قدرت فعلی با یک عامل e کاهش می یابد).
هرچه اندوکتانس مدار بیشتر باشد و مقاومت کمتر باشد ، کاهش می یابد و در نتیجه کاهش می یابد

هنگام باز شدن جریان در مدار وجود دارد.
هنگامی که مدار بسته است ، علاوه بر EMF E خارجی ، وجود دارد
EMF خود القایی Es L dI dt مانع از افزایش جریان می شود. طبق قانون اهم:
dI
IR E Es E - L
dt
دو
dt
بگذارید IR IR باشید
تو
در لحظه بسته شدن مدار ، قدرت جریان I 0 و u E ، به معنی ادغام بیش از u (از E به IR E) و بیش از t (از 0 تا t)
IR E t
گرفتن
لوگاریتم
E
تی
I I 0 (1 e)
E
جریان در زمان t پس از روشن شدن (من 0).
R

القاUT متقابل

دو سر ثابت I1 1 I 2 2 را در نظر بگیرید
تورهای 1 و 2 واقع در نزدیکی
جدا از هم. در مدار 1 جریان دارد
جریان I1 و شار تولید شده توسط این مدار متناسب با I1 است.
بگذارید با 21 آن بخشی از شار مغناطیسی را که در کانتور نفوذ می کند نشان دهیم. 21 L21 I1 (L21 ضریب تناسب است).
اگر I1 جریان تغییر کند ، در مدار 2 ، Ei 2 قرار دارد
EMF ، که طبق قانون فارادی ، از نظر علامت برابر و برابر میزان تغییر مغناطیسی است
جریان 21 ایجاد شده توسط جریان در مدار اول و مدار نفوذ 2.

د 21
dI1
Ei 2
L21
dt
dt
به طور مشابه ، هنگامی که جریان در مدار 2 جریان می یابد ، ما بدست می آوریم:
12 L12 I 2
d 12
dI 2
Ei1
L12
dt
dt
پدیده ظهور EMF در یکی از مدارها ، هنگامی که
تغییر قدرت فعلی در دیگری گفته می شود
القاUT متقابل
L12 و L21 - القا mutual متقابل مدارها بستگی دارد
در شکل هندسی ابعاد ، موقعیت نسبی خطوط و نفوذ پذیری مغناطیسی
محیط. واحد اندازه گیری هنری (H) است.
L12 L21
آزمایشات نشان داده است که:

القا mutual متقابل را محاسبه کنید
من
دو سیم پیچ بر روی یک حلقه پیچیده شده است - I
1
N2
هسته توروئیدال
N1
S
القای مغناطیسی میدان ایجاد شده توسط سیم پیچ اول ، با تعداد پیچ ​​های N1 ، جریان I 1 و
نفوذ پذیری مغناطیسی طول هسته l
N1 I 1
برابر است با:
ب 0
من
شار مغناطیسی از طریق یک چرخش سیم پیچ دوم:
N1 I 1
2 BS 0
S
من
شار مغناطیسی کامل (اتصال شار) از طریق
سیم پیچ ثانویه حاوی چرخش N 2:
N1 N 2
N 2 2 0
I1 S
من

از آنجا که اتصال شار توسط جریان I 1 ایجاد می شود ، بنابراین:
N1 N 2
L21 0
S
I1
من
اگر شار مغناطیسی ایجاد شده توسط سیم پیچ 2 را از طریق سیم پیچ 1 محاسبه کنیم ، پس برای القا L12 نیز به همین ترتیب همان مقدار را بدست خواهیم آورد. به معنای
القا متقابل دو سیم پیچ
هسته مشترک toroidal:
N1 N 2
L12 L21 0
S
I1
من

مبدل ها

برای اولین بار ، ترانسفورماتورها بودند
R1
توسط عناصر روسی E1 N1 طراحی شده است
N 2E2
تکنسین P.N. یابلوچکوف
(1894-1894) و فیزیکدان I.F. Usagin (1855-1919).
اصل عملکرد ترانسفورماتورهای مورد استفاده برای
افزایش یا کاهش ولتاژ AC
جریان ، بر اساس پدیده القا mutual متقابل.
اجازه دهید سیم پیچهای اولیه و ثانویه (سیم پیچ ها) دارای چرخش N1 و N 2 به ترتیب روی یک هسته آهن بسته شده باشند. پایان سیم پیچ اول
متصل به منبع EMF E1 ، جریان متناوب I 1 در آن بوجود می آید ، و یک شار مغناطیسی متناوب در هسته ترانسفورماتور ایجاد می کند ، عملا

به طور کامل در هسته آهن قرار دارد ،
که به این معنی است که کاملاً به سیم پیچ های ثانویه نفوذ می کند
سیم پیچ تغییر در این شار باعث ایجاد EMF القایی متقابل در سیم پیچ ثانویه می شود
و در EMF اولیه خود القایی.
جریان I 1 سیم پیچ اولیه با استفاده از قانون اهم تعیین می شود که R1 مقاومت سیم پیچ اولیه است.
d N1
E1
I1 R1
dt
افت ولتاژ I1 R1 در مقاومت R1 در میادین متناوب سریع در مقایسه با هر یک کم است
از EMF ، و ما می توانیم فرض کنیم که:
د
E1 N1
dt

EMF القا mutual متقابل ناشی از سیم پیچ ثانویه:
d (N)
د
E2
N 2
dt
dt
مقایسه مقادیر EMF E2 متقابل و خود القایی E1
2
ما گرفتیم:
N2
E2
E1
N1
E2 - EMF ناشی از سیم پیچ دوم ، علامت "-"
نشان می دهد که EMF در سیم پیچ اول و دوم در فاز مخالف است.
N2
- نسبت تحول ، در skoN1 نشان داده می شود
فقط بار EMF در سیم پیچ ثانویه بیشتر است (کمتر)
نسبت به مقدماتی

با غفلت از اتلاف انرژی (حدود 2٪) ، و با اعمال قانون صرفه جویی در انرژی ، می توان فرض کرد که
E2 I 2 E1 I1
از این رو:
N2
1
N1
E2
I1 N 2
E1 I 2 N1
- ترانسفورماتور مرحله ای افزایش می یابد
EMF متناوب و جریان پایین آورنده (اعمال شده است
برای انتقال برق در مسافت های طولانی)
N2
1 - کاهش ترانس ترانسفورماتور
N1EMF و جریان پله ای (در جوشکاری الکتریکی استفاده می شود ، جایی که در ولتاژ پایین جریان زیادی لازم است).




























جلوه ها را فعال کنید

1 از 28

جلوه ها را غیرفعال کنید

دیدن مشابه

قرار دادن کد

در تماس با

همکلاسی ها

تلگرام

بررسی ها

نظر خود را اضافه کنید


حاشیه نویسی برای ارائه

ارائه "القای الکترومغناطیسی" شرح فارادی ، کشف القای الکترومغناطیسی و قانونی است که آن را تنظیم می کند ، روش به دست آوردن جریان القایی و غیره. نیمه دوم ارائه شامل تعدادی از وظایف و وظایف است که به دانش آموزان کمک می کند تا خود را برای عبور از GIA.

  • تجربه فارادی؛
  • شار مغناطیسی
  • قانون القای الکترومغناطیسی فارادی ؛
  • قانون لنز
  • دریافت جریان القایی.

    قالب بندی

    pptx (پاورپوینت)

    تعداد اسلایدها

    پوپووا I.A.

    مخاطبان

    کلمات

    چکیده

    حاضر

    هدف

    • برای تدریس یک معلم

      برای کار آزمایش / تأیید

اسلاید 1

اسلاید 2

هدف

تکرار مفاهیم اساسی سینماتیک ، انواع حرکت ، نمودارها و فرمول های حرکتی مطابق با رمزگذار GIA و طرح نسخه نمایشی کار امتحان.

اسلاید 3

کشف پدیده القای الکترومغناطیسی

  • پدیده القای الکترومغناطیسی توسط فیزیکدان برجسته انگلیسی M.Faraday در سال 1831 کشف شد. این امر شامل تولید یک جریان الکتریکی در یک مدار هدایت بسته است که شار مغناطیسی با عبور از مدار با گذشت زمان تغییر می کند.
  • فارادی مایکل (22/09/1791 - 08/25/1867)
  • فیزیکدان و شیمی دان انگلیسی.

  • اسلاید 4

    تجربه فارادی

  • اسلاید 5

    پدیده القای الکترومغناطیسی

    پدیده القای الکترومغناطیسی در شکل گیری جریان الکتریکی در یک مدار هدایت بسته است که شار مغناطیسی که به مدار نفوذ می کند با گذشت زمان تغییر می کند.

    اسلاید 6

    پدیده القای الکترومغناطیسی

  • اسلاید 7

    شار مغناطیسی

    • شار مغناطیسی Φ از طریق ناحیه S کانتور را مقدار می نامند
    • Φ = B S cos α
    • جایی که B مدول بردار القای مغناطیسی است ،
    • α - زاویه بین بردار و نرمال نسبت به صفحه کانتور
    • واحد SI شار مغناطیسی Weber (Wb) نامیده می شود

  • اسلاید 8

    پدیده القای الکترومغناطیسی

  • اسلاید 9

    قانون القای الکترومغناطیسی فارادی

    قانون لنز:

    • هنگامی که شار مغناطیسی در مدار هدایت تغییر می کند ، یک القای EMF Eind بوجود می آید ، برابر با سرعت تغییر شار مغناطیسی از طریق سطح محدود شده توسط مدار ، با علامت منفی گرفته می شود:
    • در این مثال ، یک ind< 0. Индукционный ток Iинд течет навстречу выбранному положительному направлению обхода контура.

  • اسلاید 10

    وابستگی جریان القایی به میزان تغییر شار مغناطیسی

  • اسلاید 11

    قانون لنز

    • من مورد
    • مورد دوم
    • مورد سوم
    • مورد چهارم

  • اسلاید 12

    تغییر در شار مغناطیسی

    تغییر در شار مغناطیسی نفوذ به یک حلقه بسته می تواند به دو دلیل رخ دهد:

    • شار مغناطیسی به دلیل حرکت مدار یا قطعات آن در یک میدان مغناطیسی ثابت در زمان تغییر می کند.
    • تغییر زمان میدان مغناطیسی با یک مدار ثابت.

  • اسلاید 13

    دریافت جریان القایی

  • اسلاید 14

    دینام

  • اسلاید 15

    پدیده القای الکترومغناطیسی در موارد مشاهده می شود

    • حرکت آهنربا نسبت به سیم پیچ (یا بالعکس) ؛
    • حرکت سیم پیچ ها نسبت به یکدیگر ؛
    • تغییر جریان در مدار سیم پیچ اول (با استفاده از رئوستات یا با بستن و باز کردن سوئیچ) ؛
    • با چرخاندن مدار در یک میدان مغناطیسی.
    • با چرخش آهنربا در داخل مدار.

  • اسلاید 16

    وظایف را در نظر بگیرید

    مجموعه ای از وظایف در سینماتیک (از وظایف GIA 2008-2010)

  • اسلاید 17

    وظایف

    وقتی قطب جنوبی آهنربا به داخل سیم پیچ وارد می شود ، آمپرمتر وقوع جریان القایی را تشخیص می دهد. برای افزایش مقاومت جریان القایی چه کارهایی باید انجام شود؟

    • سرعت درج آهن ربا را افزایش دهید
    • آهنربایی را با قطب شمال وارد سیم پیچ کنید
    • قطب اتصال آمپرمتر را تغییر دهید
    • یک آمپرمتر با مقدار تقسیم پایین تر بگیرید

  • اسلاید 18

    سیم پیچ به یک گالوانومتر بسته شده است. در کدام یک از موارد زیر جریان الکتریکی در آن رخ می دهد؟ الف) آهن ربا به سیم پیچ وارد می شود. ب) آهنربای الکتریکی در سیم پیچ وجود دارد.

    1. فقط A.
    2. فقط ب
    3. در هر دو مورد
    4. در هیچ یک از موارد فوق

  • اسلاید 19

    دو سیم پیچ یکسان A و B هر کدام در گالوانومتر مخصوص خود بسته شده اند. آهنربا نواری به سیم پیچ A وارد می شود و همان آهنربا نواری از سیم پیچ B خارج می شود. گالوانومتر در کدام سیم پیچ ها جریان القایی را ثبت می کند؟

    1. در هیچ یک از
    2. در هر دو سیم پیچ
    3. فقط در سیم پیچ A
    4. فقط در یک سیم پیچ

  • اسلاید 20

    یکبار با بوم ، آهنربا از طریق حلقه ثابت فلز با قطب جنوب پایین ، بار دوم با قطب شمال پایین می افتد. جریان زنگ

    1. در هر دو مورد اتفاق می افتد

  • اسلاید 21

    جریان سیم پیچ مطابق نمودار موجود در شکل تغییر می کند. در چه بازه های زمانی نزدیک به انتهای سیم پیچ می توانید نه تنها یک میدان مغناطیسی ، بلکه یک میدان الکتریکی را نیز تشخیص دهید؟

    1. 0 تا 2 ثانیه و 5 تا 7 ثانیه
    2. فقط از 0 تا 2 ثانیه
    3. فقط 2 تا 5 ثانیه.
    4. در تمام فواصل مشخص شده

  • اسلاید 22

    یک آهن ربا برای دو ثانیه اول به داخل حلقه فلزی وارد می شود ، برای دو ثانیه بعدی آهنربا در داخل حلقه ثابت می ماند ، برای دو ثانیه بعد از آن حلقه خارج می شود. چه مدت جریان در سیم پیچ جریان دارد؟

    1. 0-6 ثانیه
    2. 0-2 ثانیه و 4-6 ثانیه
    3. 2-4 ثانیه
    4. فقط 0-2 ثانیه

  • اسلاید 23

    آهن ربا دائمی در یک حلقه بسته آلومینیومی روی یک آویز بلند نازک قرار می گیرد (شکل را ببینید). بار اول - قطب شمال ، بار دوم - قطب جنوب. که در آن

    1. در هر دو آزمایش ، حلقه توسط آهن ربا دفع می شود
    2. در هر دو آزمایش حلقه به آهن ربا جذب می شود
    3. در آزمایش اول ، حلقه از آهن ربا دفع می شود ، در آزمایش دوم ، حلقه به آهن ربا جذب می شود
    4. در آزمایش اول ، حلقه به آهن ربا جذب می شود ، در آزمایش دوم ، حلقه از آهن ربا دفع می شود

  • اسلاید 24

    همانطور که در شکل نشان داده شده ، آهنربا از حلقه خارج می شود. کدام قطب آهنربا به حلقه نزدیکتر است؟

    1. شمالی
    2. جنوبی
    3. منفی
    4. مثبت

  • اسلاید 25

    این شکل نمایانگر تجربه بررسی قانون لنز است. این آزمایش با یک حلقه جامد انجام می شود ، نه یک برش ، زیرا

    1. حلقه جامد از فولاد و حلقه برش از آلومینیوم ساخته شده است
    2. یک میدان الکتریکی گرداب در یک حلقه جامد ظاهر نمی شود ، و در یک برش ، یک
    3. جریان القایی در یک حلقه جامد بوجود می آید ، اما در یک حلقه قطع نمی شود
    4. EMF القایی در یک حلقه جامد ظاهر می شود ، اما در یک حلقه بریده شده وجود ندارد

  • اسلاید 26

    شکل دو روش چرخش قاب در یک میدان مغناطیسی یکنواخت را نشان می دهد. جریان قاب

    1. در هر دو مورد اتفاق می افتد
    2. در هیچ یک از موارد اتفاق نمی افتد
    3. فقط در حالت اول رخ می دهد
    4. فقط در حالت دوم اتفاق می افتد

  • اسلاید 27

    شکل ، لحظه آزمایش نمایشی برای آزمایش قاعده لنز را نشان می دهد ، وقتی همه اجسام بی حرکت هستند. قطب جنوب آهنربا در داخل حلقه فلزی جامد قرار دارد ، اما آن را لمس نمی کند. بازوی راکر با حلقه های فلزی می تواند آزادانه در اطراف تکیه گاه عمودی بچرخد. وقتی آهنربا از حلقه بیرون کشیده شود ، این کار را می کند

    1. بی حرکت بمان
    2. خلاف جهت عقربه های ساعت حرکت کنید
    3. تردید کنید
    4. آهن ربا را دنبال کنید

  • اسلاید 28

    ادبیات

    • http: // سایت /

    • مشاهده همه اسلایدها

    چکیده

    معلم فیزیک

    Belovo 2013

    یادداشت توضیحی

    ادبیات

    پریشکین ، A.V. ، فیزیک. درجه 7 ام. کتاب درسی برای مدارس متوسطه / A. V. Peryshkin. - م.: بوستارد ، 2009. - 198 ص

    پریشکین ، A.V. ، فیزیک. کلاس 8 کتاب درسی برای مدارس متوسطه / A. V. Peryshkin. - م.: بوستارد ، 2009. - 196 ص

    بودجه شهرداری غیر معمول موسسه آموزشی

    "سالن ورزشی شماره 1 به نام تاسیروف G.Kh. شهر بلووو "

    القای الکترومغناطیسی. آزمایشات فارادی آمادگی برای GIA.

    راهنمای روش (ارائه)

    معلم فیزیک

    Belovo 2013

    یادداشت توضیحی

    کتابچه راهنمای روش (ارائه) «القای الکترومغناطیسی. آزمایشات فارادی. آمادگی برای GIA »مطابق با الزامات آزمون نهایی دولتی (GIA) در فیزیک 2010 تدوین شده و هدف آن آماده سازی فارغ التحصیلان مدرسه مقدماتی برای آزمون است.

    اختصار و وضوح ارائه به شما این امکان را می دهد که مطالب پوشش داده شده هنگام تکرار دوره فیزیک در کلاس 9 را به سرعت و به طور م repeatثر تکرار کنید ، همچنین با استفاده از نمونه هایی از نسخه های نمایشی GIA در فیزیک در سال 2008-2010 برای نشان دادن کاربرد قوانین اساسی و فرمول ها در گزینه های مربوط به وظایف امتحانی سطح A و B.

    این کتابچه راهنما همچنین می تواند برای کلاس های 10-11 با تکرار مباحث مربوطه مورد استفاده قرار گیرد ، که به شما کمک می کند دانش آموزان در سال های فارغ التحصیلی به آزمون انتخابی بروند.

    توجه: پرونده فیلم از حداکثر اندازه بارگذاری در پورتال بیشتر است ؛ هنگامی که فشرده می شود ، کیفیت پخش دچار مشکل می شود. بنابراین ، برای قرار دادن کلیپ های ویدئویی در اسلایدها (توصیه هایی در ارائه وجود دارد) ، فیلم را در آدرس های نشان داده شده روی اسلایدها بارگیری کرده و در مکان های مشخص شده جای گذاری کنید. هنگام درج ، "پخش خودکار هنگام نمایش اسلاید" را تنظیم کنید ، در برگه "گزینه ها" ، کادر "تمام صفحه" را علامت بزنید

    ادبیات

    زورین ، N.I. GIA 2010. فیزیک. تکالیف آموزشی: درجه 9 / N.I. زورین - م.: اکسمو ، 2010. - 112 ص - گواهینامه (دولتی) (نهایی) (در فرم جدید).

    Kabardin ، O.F. فیزیک. کل 9: مجموعه موارد آزمونبرای آماده سازی برای صدور گواهینامه نهایی برای دوره مدرسه پایه / O.F. کاباردین - م.: بوستارد ، 2008. - 219 ص.

    پریشکین ، A.V. ، فیزیک. درجه 7 ام. کتاب درسی برای مدارس متوسطه / A. V. Peryshkin. - م.: بوستارد ، 2009. - 198 ص

    پریشکین ، A.V. ، فیزیک. کلاس 8 کتاب درسی برای مدارس متوسطه / A. V. Peryshkin. - م.: بوستارد ، 2009. - 196 ص

    چکیده بارگیری