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






"تبدیل مغناطیس به الکتریسیته..." فیزیکدان انگلیسی، مایکل فارادی، با آگاهی از آزمایشات اورستد، وظیفه "تبدیل مغناطیس به الکتریسیته" را بر عهده گرفت. او این مشکل را به مدت 10 سال حل کرد - از 1821 تا 1831. فارادی ثابت کرد که یک میدان مغناطیسی می تواند ایجاد کند. برق.


اهمیت EMP برای فیزیک و فناوری اثر EMP بر اساس عملکرد ژنراتورهای جریان الکتریکی در تمام نیروگاه های زمین است. هاینریش هلمهولتز، فیزیکدان آلمانی گفت: تا زمانی که مردم از مزایای برق بهره مند شوند، نام فارادی را به یاد خواهند آورد.










بر اساس آزمایش‌های فارادی، می‌توان نتیجه گرفت که تحت چه شرایطی پدیده EMP را می‌توان مشاهده کرد: پدیده القای الکترومغناطیسی عبارت است از وقوع یک جریان القایی در یک مدار بسته زمانی که شار مغناطیسی در ناحیه محدود شده توسط مدار تغییر می‌کند.






تغییر زمان میدان مغناطیسی که در آن مدار در حالت سکون است، جریان القایی در یک مدار بسته ثابت واقع در یک میدان مغناطیسی متناوب، توسط میدان الکتریکی ایجاد شده توسط یک میدان مغناطیسی متناوب (میدان الکتریکی گرداب) ایجاد می‌شود.






پدیده القای الکترومغناطیسی

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

ال پاسترناک


تجربه دانشمند دانمارکی اورستد

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 هستی را بیان کرد

امواج الکترومغناطیسی .

1821 سال: «مغناطیس را به الکتریسیته تبدیل کنید».

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



"القای الکترومغناطیسی" -

کلمه لاتین به معنی " راهنمایی"


تجربه ام. فارادی

یک سیم مسی به طول 203 فوت روی یک کلاف چوبی عریض پیچیده شده بود و در بین پیچ های آن سیمی به همان طول پیچیده شده بود که از اولین نخ پنبه ای عایق شده بود.

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

هنگامی که مدار بسته شد، یک عمل ناگهانی اما بسیار ضعیف بر روی گالوانومتر مشاهده شد و در هنگام قطع جریان نیز همین عمل مشاهده شد.

با عبور مداوم جریان از یکی از مارپیچ ها، امکان تشخیص انحرافات سوزن گالوانومتر وجود نداشت.



ما چه می بینیم؟

نتیجه گیری از تجربه :

  • جریانی که در سیم پیچ (مدار بسته) ایجاد می شود نامیده می شود

القاء

  • تفاوت بین جریان بدست آمده با جریان شناخته شده قبلی در این است برای دریافت آن بدون نیاز به منبع برق

نتیجه گیری کلی فارادی

جریان القایی در یک حلقه بسته زمانی رخ می دهد که شار مغناطیسی در ناحیه محدود شده توسط حلقه تغییر کند.


القای الکترومغناطیسی- این یک پدیده فیزیکی است که شامل وقوع یک جریان الکتریکی در یک مدار رسانا است که یا در یک میدان مغناطیسی قرار دارد که در زمان تغییر می کند یا در یک میدان مغناطیسی ثابت حرکت می کند به گونه ای که تعداد خطوط القای مغناطیسی نفوذ می کند. مدار تغییر می کند

جریان حاصله نامیده می شود القاء .





علت چیست جریان القایی در سیم پیچ؟


آهنربا را در نظر بگیرید:

در مورد آهنربا چه می توان گفت؟


وقتی آهنربا را وارد مدار بسته یک سیم پیچ می کنیم، او چه چیزی را تغییر می دهد؟


و چگونه می توان جهت جریان القایی را تعیین کرد؟

می بینیم که جهت جریان القایی در این آزمایش ها متفاوت است.






بر اساس قانون بقای انرژی، دانشمند روسی لنز ارایه شده قانون ، که جهت جریان القایی را تعیین می کند.

امیل لنز، فیزیکدان روسی

1804 - 1865




0، در صورت تمدید، سپس ∆Ф 0). 3. جهت خطوط القای میدان مغناطیسی B' ایجاد شده توسط جریان القایی را تعیین کنید (اگر ∆F 0 باشد، خطوط B و B' در جهت مخالف هستند؛ اگر ∆F 0، خطوط B و B' به طور مشترک کارگردانی می شوند). 4. با استفاده از قانون گیملت (دست راست)، جهت جریان القایی را تعیین کنید. ∆ F با تغییر در تعداد خطوط القای مغناطیسی B مشخص می شود که به کانتور "width = "640" نفوذ می کند.

1. جهت خطوط القایی میدان خارجی B را تعیین کنید (ترک ن و در آن گنجانده شده اند اس ).

2. تعیین کنید که آیا شار مغناطیسی در مدار افزایش یا کاهش می یابد (اگر آهنربا به حلقه فشار داده شود، سپس ΔΦ 0، در صورت تمدید، سپس ∆Ф 0).

3. جهت خطوط القایی میدان مغناطیسی B ایجاد شده توسط جریان القایی را تعیین کنید (اگر ΔΦ 0، سپس خطوط B و B' در جهت مخالف هدایت می شوند. اگر ∆F 0، سپس خطوط В و В′ هم جهت هستند).

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

∆ اف

با تغییر مشخص می شود

تعداد خطوط القای مغناطیسی B،

نفوذ در مدار




فرمول ریاضی قانون القای الکترومغناطیسی

ε = - ΔΦ/Δ تی 

ΔΦ/Δ تی - نرخ تغییر شار مغناطیسی (واحد اندازه گیری Wb/s )

emf القایی در یک حلقه بسته از نظر مقدار مطلق برابر با نرخ تغییر شار مغناطیسی از طریق سطح محدود شده توسط حلقه است.


قانون الکترومغناطیسی القاء

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

هنگامی که شار مغناطیسی خارجی کاهش می یابد، جریان در مدار جهت مثبت دارد.












هارد کامپیوتر.

القای الکترومغناطیسی در دنیای مدرن

دستگاه ضبط ویدیو.

ردیاب پلیس

فلزیاب فرودگاهی

قطار مگلو

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

موسسه آموزشی شهرداری

"دبیرستان شماره 72"

الکترودینامیکالقای الکترومغناطیسی

(قسمت اول)

ارائه آماده شده است

معلم فیزیک - علوم کامپیوتر

V.S. Dubovik

ساراتوف


القای الکترومغناطیسی

در این درس باید سوالات زیر را مطالعه کنید:

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

در نتیجه باید یاد بگیرید:

  • تعیین جهت جریان القایی القای مغناطیسی؛
  • محاسبه شار مغناطیسی؛
  • emf القایی را محاسبه کنید

برای این:

  • مطالعه مواد کتاب درسی؛
  • پاسخ به سوالات برای خودکنترلی؛
  • روش شناسی برای حل مسائل از این نوع را در نظر بگیرید.

کشف پدیده القای الکترومغناطیسی

مایکل فارادی

(1791-1867)

در مورد حکاکی: مایکل فارادی با نمایش های بصری آزمایش های خود در موسسه سلطنتی لندن در سال 1830 سخنرانی می کند.


مشاهده پدیده القای الکترومغناطیسی

پدیده وقوع EMF در مدار هنگامی که شار مغناطیسی نافذ در مدار تغییر می کند، القای الکترومغناطیسی نامیده می شود.


شار مغناطیسی قانون القای الکترومغناطیسی

شار مغناطیسی Φ در منطقه اسکانتور مقدار نامیده می شود:

Φ = ب · اس cosα

واحد شار مغناطیسی در سیستم SI نامیده می شود vberom (Wb). یک شار مغناطیسی برابر با 1 وات توسط یک میدان مغناطیسی با القای 1 T ایجاد می شود که در یک کانتور صاف به مساحت 1 متر در جهت عادی نفوذ می کند. 2 .

فارادی به طور تجربی ثابت کرد که وقتی شار مغناطیسی در یک مدار رسانا تغییر می کند، یک EMF القایی E ایجاد می شود. صنعت برابر با نرخ تغییر شار مغناطیسی از طریق سطح محدود شده توسط کانتور، با علامت منفی گرفته شده است:


0 و EMF ind I به سمت جهت مثبت انتخاب شده بای پس مدار جریان دارد. قانون لنز این واقعیت تجربی را منعکس می کند که EMF ind و ΔΦ/Δt همیشه دارای علائم مخالف هستند (علامت منفی در فرمول فارادی). قانون لنز معنای فیزیکی عمیقی دارد - قانون بقای انرژی را بیان می کند." width = "640"

جهت جریان القایی. قانون لنز

تجربه نشان می دهد که جریان القایی برانگیخته شده در مدار بسته هنگام تغییر شار مغناطیسی همیشه به گونه ای هدایت می شود که میدان مغناطیسی ایجاد شده از تغییر در شار مغناطیسی که باعث جریان القایی می شود جلوگیری می کند. این بیانیه قانون لنز (1833) نامیده می شود.

لنز امیل کریستیانوویچ

تصویری از قانون لنز.

در این مثال، ΔΦ/Δ t 0 و EMF ind I به سمت جهت مثبت انتخاب شده بای پس مدار جریان دارد.

قانون لنز این واقعیت تجربی را منعکس می کند که EMF ind و ΔΦ/Δt همیشه دارای علائم مخالف هستند (علامت منفی در فرمول فارادی). قانون لنز معنای فیزیکی عمیقی دارد - قانون بقای انرژی را بیان می کند.


EMF القایی در هادی های متحرک

وقوع EMF القایی با عمل نیروی لورنتس بر بارهای آزاد در هادی های متحرک توضیح داده می شود. نیروی لورنتس در این مورد نقش یک نیروی خارجی را بازی می کند.

کار نیروی F L در راه است لبرابر است با A = F L · ل= eυB ل .

طبق تعریف EMF

نسبت EMF ind را می توان شکلی آشنا داد. با گذشت زمان Δt، ناحیه کانتور با ΔS = تغییر می کند لυΔt. تغییر در شار مغناطیسی در این مدت است

ΔΦ = BlυΔt. از این رو،


حل مسئله


حل مسئله

ب من


حل مسئله


حل مسئله


حل مسئله


حل مسئله


حل مسئله


حل مسئله


حل مسئله

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

شار مغناطیسی چگونه تغییر می کند؟


حل مسئله


حل مسئله


حل مسئله


حل مسئله


مشق شب

§§ 11.13، مثال 2 (8.9)

تمام وظایف نسخه 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
اگر یک صفحه مغناطیسی در زیر آنها وجود داشته باشد، بسیار سریعتر پوسیده می شوند. آزمایشات بعدی نشان داد که با چرخش سریع صفحه مسی، سوزن مغناطیسی واقع در بالای آن شروع به نوسان در همان جهت می کند.
توضیح این موضوع را فارادی انگلیسی داده است
(1831). او از این واقعیت است که میدان های الکتریکی و مغناطیسی به هم پیوسته هستند، و اگر در اطراف هادی با
جریان الکتریکی باعث مغناطیسی می شود، سپس عکس آن نیز صادق است:
جریان الکتریکی در یک هادی بسته،
تحت عمل یک میدان مغناطیسی.

فارادی یک سری آزمایش انجام داد. روی غیر مغناطیسی
1
میله با دو قطعه مس pro-K پیچیده شده است
اب. یک (1) به باتری B WTOB متصل است
ازدحام (2) به گالوانومتر G. در یک ثابت
جریان در سیم 1 سوزن گالوانومتر نیست
جی
منحرف می شود و این بدان معنی است که جریانی در سیم 2 وجود ندارد. 2
هنگام بستن و باز کردن کلید K، سوزن گالوانومتر کمی و سریع منحرف شد
به موقعیت اولیه خود بازگشت که
وقوع یک جریان کوتاه مدت در مدار 2 به نام جریان القایی. جهت این
جریان هنگام باز و بسته کردن کلید مخالف بود. معلوم نبود چه چیزی باعث شده است
وقوع جریان القایی: تغییر در جریان اولیه یا میدان مغناطیسی.

اگر به سیم پیچ K2 با یک گالوانومتر G K1 I
اس
1
سیم پیچ K1 را با باتری B وصل کنید
ب
ایجاد جریان I 1، سپس در K2 وجود خواهد داشت
ن
فعلی I 2 . هنگام برداشتن سیم پیچ K1 از
جریان K2 I 2 رخ می دهد اما K2 I هدایت می شود
2
مقابل
جی
یک جریان القایی تولید می شود
اگر به یک سیم پیچ با یک گالوانومتر
آهنربا را بیاورید و در طول سیم پیچ حرکت دهید.
جهت جریان القایی بستگی به این دارد که آهنربا در کدام انتهای به سمت سیم پیچ قرار داشته باشد
چه او نزدیک شود یا عقب نشینی کند.
دلیل پیدایش جریان القایی I 2 است
تغییر در میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط سیم پیچ
K1 یا آهنربا.

قانون فارادی

القای الکترومغناطیسی

پدیده کشف شده توسط فارادی نام داشت:
القای الکترومغناطیسی - وقوع
نیروی محرکه الکتریکی در هادی در حال حرکت به داخل
میدان مغناطیسی یا در یک مدار رسانای بسته زمانی که پیوند شار آن تغییر می کند. (به واسطه
حرکات کانتور در یک میدان مغناطیسی یا تغییرات
خود میدان).
وقوع یک جریان القایی در مدار نشان می دهد
وجود یک نیروی الکتروموتور (EMF) در مدار که نیروی الکترومغناطیسی نامیده می شود
القایی (EMF of Induction Ei).
مقدار جریان القایی و در نتیجه EMF القایی
تنها با سرعت تغییر شار مغناطیسی تعیین می شود.

قانون القای الکترومغناطیسی فارادی

الکترومغناطیسی القای الکترومغناطیسی در مدار از نظر عددی برابر و مخالف به نشانه نرخ تغییر است.
شار مغناطیسی از طریق یک سطح محدود
این مدار
قانون جهانی است Ei به روش تغییر بستگی ندارد
شار مغناطیسی
د
ای
dt
قانون اساسی القای الکترومغناطیسی
واحد Ei V (ولت) است.
وب
Tl m 2
N m2
جی
الف ب ج
د
که در
dt
با
با
آ
متر
با
آ
با
آ
با

قانون لنتز

علامت "-" نشان می دهد که افزایش جریان d dt 0 است
باعث ایجاد emf القایی 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 القایی منطبق است.
علامت "-" یک عبارت ریاضی قوانین LENTZ است
– قانون کلیبرای یافتن جهت جریان القایی
جریان القایی در مدار همیشه دارای جهتی است که میدان مغناطیسی ایجاد شده از تغییر در شار مغناطیسی که باعث این امر شده است جلوگیری می کند.
جریان القایی

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

چرخش قاب در یک میدان مغناطیسی

بگذارید قاب به طور یکنواخت ω بچرخد
اس
Xia با سرعت زاویه ای w const
α
در یک میدان مغناطیسی یکنواخت
که در
با القاء B const .
شار مغناطیسی جفت شده به
فریم در هر زمان t برابر خواهد بود با:
Bn S BS cos BS cos t
t زاویه چرخش فریم در زمان t است.
هنگامی که فریم می چرخد، EMF القایی Ei d dt BS sin t در آن ظاهر می شود که طبق قانون هارمونیک تغییر می کند.
Ei max BS Ei Ei max sin t

اگر یک قاب در یک میدان مغناطیسی یکنواخت بچرخد، پس
یک EMF متغیر در آن ایجاد می شود که بر اساس آن تغییر می کند
قانون هارمونیک
پدیده القای الکترومغناطیسی اساس بود،
بر اساس آن موتورهای الکتریکی، ژنراتورها و ترانسفورماتورها ایجاد شدند.
ژنراتورها - برای تبدیل یک مورد استفاده می شود
نوع انرژی به دیگری
ساده ترین ژنراتور که مکانیکی را تبدیل می کند
انرژی به انرژی میدان الکتریکی تبدیل می شود - قاب در نظر گرفته شده در بالا در یک میدان مغناطیسی یکنواخت می چرخد. فرآیند تبدیل مکانیکی
انرژی به برق برگشت پذیر روی این اصل
بر اساس عملکرد موتورهای الکتریکی که تبدیل می شوند انرژی الکتریکی V انرژی مکانیکی.

جریان های خشک (جریان های فوکو)

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

طبق قانون Lenz بریزید: اگر جریان اولیه I افزایش یابد (dI dt 0) ، جریان های فوکو بر خلاف جهت I هدایت می شوند و اگر کاهش یابد (dI dt 0) در جهت.
جهت جریان های گردابی به گونه ای است که از تغییر جریان اولیه در داخل هادی جلوگیری می کند
و به تغییر آن در نزدیکی سطح کمک می کند.
اینها تظاهرات اثر پوستی یا اثر سطحی هستند.
از آنجایی که جریان های فرکانس بالا عملاً در یک نازک جریان دارند
لایه سطحی، سپس سیم برای آنها ساخته می شود
توخالی.

ترانسفورماتورهای القایی متقابل القایی حلقه سلف

اندوکتانس. خود القایی

جریان الکتریکی در مدار یک میدان الکترومغناطیسی در اطراف خود ایجاد می کند که القای آن متناسب با جریان است. بنابراین، به کانتور مرتبط است
شار مغناطیسی متناسب با جریان در مدار است.
LI
L - اندوکتانس مدار (ضریب اندوکتانس)
هنگام تغییر قدرت جریان در مدار تغییر خواهد کرد
همچنین شار مغناطیسی متصل به آن است، به این معنی که یک EMF در مدار القا می شود.
وقوع EMF القایی در مدار رسانا،
هنگامی که جریان در آن تغییر می کند نامیده می شود -
خود القایی.

واحد اندوکتانس هنری (H) است.
1 H اندوکتانس چنین مداری، شار مغناطیسی است
که خود القایی در جریان 1 A برابر 1 وات است.
برای یک شیر برقی بی نهایت طولانی، شار مغناطیسی کل (پیوند شار) خواهد بود:
N 2I
N0
اس
ل
بنابراین، اندوکتانس یک مدار بی نهایت طولانی:
N2S
L0
ل
اندوکتانس سلونوئید به تعداد دور N بستگی دارد،
طول l، مساحت شیر ​​برقی S و نفوذپذیری مغناطیسی ماده ای که شیر برقی از آن ساخته شده است.

EMF خود القایی

اندوکتانس مدار فقط در حالت کلی بستگی دارد
از شکل هندسی، ابعاد و مغناطیسی
نفوذپذیری محیطکانتور، و، شما می توانید
می گویند که اندوکتانس مدار مشابه ظرفیت الکتریکی یک هادی منفرد است.
به کار بردن قانون فارادی (Ei d dt) در خود القایی
ما گرفتیم:
د
د
دسی لیتر
dI
Es
LI L I
dt
dt
dt
dt
اگر کانتور تغییر شکل ندهد (L const)، و مغناطیسی
نفوذپذیری محیط تغییر نمی کند
از این رو:
dI
Es L
dt

علامت "-" نشان می دهد که وجود اندوکتانس در مدار منجر به کاهش سرعت در تغییر جریان در آن می شود.
اگر جریان با گذشت زمان افزایش یابد، ES 0 و dI dt 0 سپس
یک جریان خودالقایی وجود دارد که به سمت جریان ناشی از یک منبع خارجی هدایت می شود و آن را کاهش می دهد
افزایش دادن.
اگر جریان با زمان ES 0 و dI dt 0 کاهش یابد، جریان القایی همان جهتی دارد که
کاهش جریان در مدار و کاهش سرعت کاهش آن.
مداری که دارای اندوکتانس معینی است، اینرسی الکتریکی به دست می آورد: هر تغییری
جریان کاهش می یابد هر چه قوی تر باشد، اندوکتانس مدار بیشتر می شود.

جریان در حین باز و بسته شدن مدار

با هر تغییر در قدرت جریان در یک مدار رسانا
یک EMF خود القایی رخ می دهد، در نتیجه جریان های اضافی در مدار ظاهر می شود که نامیده می شود
جریان های خارج از خود القایی. طبق قاعده
Lenz، آنها همیشه به گونه ای هدایت می شوند که از تغییر جریان در مدار جلوگیری کنند (برعکس جریان از
آر
E
به
منبع فعلی).
مداری را در نظر بگیرید که منبعی به L دارد
کا با EMF E، مقاومت مقاومت R، سلف L. تحت عمل یک emf خارجی در مدار
جریان مستقیم I 0 E R جریان می یابد.
در زمان t=0 منبع فعلی را خاموش کرد. جریان عبوری از سیم پیچ L کاهش می یابد. چه چیزی باعث می شود جلوی EMF خود القایی Es L dI dt را بگیرد

طبق قانون لنز کاهش می یابد
جاری. در هر لحظه از زمان
جریان توسط قانون اهم تعیین می شود:
ES
dI
dI
آر
من
آی آر ال
dt
آر
dt
من
L
من
I0
بسته
افتتاح
تی
ادغام این عبارت روی I (تغییر از I 0 به I) و
با t (تغییر از 0 به t) دریافت می کنیم:
من
Rt
لوگاریتم
I0
L
من من 0e
تی
جریان در زمان t پس از خاموش شدن منبع.
L
ثابت زمان آرامش است (زمانی که برای آن
ازدحام جریان با ضریب e کاهش می یابد).
هر چه اندوکتانس مدار بیشتر باشد و مقاومت کمتر باشد، کاهش کمتر و در نتیجه کندتر می شود

هنگام باز بودن مدار جریان دارد.
هنگامی که مدار بسته است، علاوه بر EMF خارجی E، وجود دارد
EMF خود القایی Es L dI dt از افزایش جریان جلوگیری می کند. طبق قانون اهم:
dI
IR E Es E - L
dt
du
dt
اجازه دهید IR E
تو
در لحظه بسته شدن مدار، شدت جریان I 0 و u E است که به معنای ادغام روی u (از E به IR E) و بیش از t (از 0 تا t) است.
IR E t
ما گرفتیم
لوگاریتم
E
تی
I I 0 (1 e)
E
جریان در زمان t پس از روشن شدن. (I0).
آر

القای متقابل

اجازه دهید دو منفی ثابت I1 1 I 2 2 را در نظر بگیریم
تورهای 1 و 2 نزدیک واقع شده اند
از یکدیگر. مدار 1 نشتی دارد
جریان I1 و شار مغناطیسی ایجاد شده توسط این مدار با I1 متناسب است.
بیایید آن قسمت از شار مغناطیسی را که در مدار 2 نفوذ می کند با 21 نشان دهیم. 21 L21 I1 (L21 ضریب تناسب است).
اگر جریان I1 تغییر کند، Ei 2 در مدار 2 القا می شود
EMF که طبق قانون فارادی برابر و مخالف نرخ تغییر مغناطیسی است.
جریان 21 ایجاد شده توسط جریان در مدار اول و مدار نافذ 2.

d21
dI1
ای 2
L21
dt
dt
به طور مشابه، هنگامی که جریان در حلقه 2 جریان می یابد، به دست می آوریم:
12 L12 I 2
d12
dI 2
Ei1
L12
dt
dt
پدیده وقوع EMF در یکی از مدارها، زمانی که
تغییر در قدرت جریان در دیگری نامیده می شود
القای متقابل.
L12 و L21 - اندوکتانس متقابل مدارها بستگی دارد
بر روی شکل هندسی ابعاد، آرایش متقابل خطوط و نفوذپذیری مغناطیسی
محیط. واحد اندازه گیری هنری (H) است.
L12 L21
آزمایشات نشان داده است که:

اندوکتانس متقابل را محاسبه کنید
ل
دو سیم پیچ روی یک ob-I پیچیده شده است
1
N2
هسته حلقوی
N1
اس
القای مغناطیسی میدان ایجاد شده توسط سیم پیچ اول، با تعداد دور N1، جریان I 1 و
نفوذپذیری مغناطیسی طول هسته l
N1 I 1
برابر است با:
B0
ل
شار مغناطیسی از طریق یک دور سیم پیچ دوم:
N1 I 1
2BS0
اس
ل
شار مغناطیسی کل (پیوند شار) از طریق
سیم پیچ ثانویه حاوی پیچ های N 2:
N1 N2
N 2 2 0
I1S
ل

از آنجایی که پیوند شار توسط جریان I 1 ایجاد می شود، پس:
N1 N2
L210
اس
I1
ل
اگر شار مغناطیسی ایجاد شده توسط سیم پیچ 2 را از طریق سیم پیچ 1 محاسبه کنیم، برای اندوکتانس L12 به طور مشابه همان مقدار را به دست خواهیم آورد. به معنای
اندوکتانس متقابل دو سیم پیچ پیچ خورده
هسته حلقوی مشترک:
N1 N2
L12 L21 0
اس
I1
ل

مبدل ها

برای اولین بار ترانسفورماتورها بودند
R1
طراحی شده توسط روسی elec- E1 N1
N2E2
مهندس فنی پ.ن. یابلوچکوف
(1847-1894) و فیزیکدان I.F. یوساگین (1855-1919).
اصل عملکرد ترانسفورماتورهای مورد استفاده برای
افزایش یا کاهش ولتاژ AC
جریان، بر اساس پدیده القای متقابل.
بگذارید سیم پیچ های اولیه و ثانویه (سیم پیچ ها) که به ترتیب دارای پیچ های N1 و N 2 هستند، روی یک هسته آهنی بسته ثابت شوند. انتهای سیم پیچ اول
متصل به منبع EDSE1، یک جریان متناوب I 1 در آن ایجاد می شود و عملاً یک شار مغناطیسی متناوب در هسته ترانسفورماتور ایجاد می کند.

به طور کامل در هسته آهن موضعی،
یعنی پیچ های ثانویه را کاملا سوراخ می کند
سیم پیچ تغییر در این شار باعث ظهور یک 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 در آن R1 مقاومت سیم پیچ اولیه است.
dN1
E1
I1 R1
dt
افت ولتاژ I1 R1 در مقاومت R1 با میدان های به سرعت در حال تغییر در مقایسه با هر یک کم است.
از EMF، و می توانیم فرض کنیم که:
د
E1 N1
dt

EMF القای متقابل ناشی از سیم پیچ ثانویه:
d (N)
د
E2
N 2
dt
dt
مقایسه مقادیر EMF E2 متقابل و E1 خود القایی
2
ما گرفتیم:
N2
E2
E1
N1
E2 - EMF که در سیم پیچ دوم ایجاد می شود، علامت "-"
نشان می دهد که EMF در سیم پیچ اول و دوم در فاز مخالف هستند.
N2
- نسبت تبدیل، در skoN1 نشان می دهد
فقط زمانی که EMF در سیم پیچ ثانویه بیشتر شود (کمتر)
نسبت به دوره ابتدایی

با نادیده گرفتن تلفات انرژی (حدود 2 درصد) و اعمال قانون بقای انرژی، می توان فرض کرد که
E2 I2 E1 I1
از این رو:
N2
1
N1
E2
I1 N 2
E1 I 2 N1
- ترانسفورماتور افزایش دهنده
EMF متغیر و جریان کاهنده (استفاده می شود
برای انتقال برق در فواصل طولانی)
N2
1 - کاهنده ترانسفورماتور کاهنده
N1EMF و جریان افزایشی (در جوشکاری الکتریکی که در ولتاژ پایین به جریان بالایی نیاز است استفاده می شود).




























افکت ها را فعال کنید

1 از 28

افکت ها را غیر فعال کنید

دیدن مشابه

کد را جاسازی کنید

در تماس با

همکلاسی ها

تلگرام

بررسی ها

نظر خود را اضافه کنید


حاشیه نویسی برای ارائه

ارائه "القاء الکترومغناطیسی" تجربه فارادی، کشف القای الکترومغناطیسی و قانونی که آن را تنظیم می کند، روش به دست آوردن جریان القایی و غیره را شرح می دهد. نیمه دوم ارائه شامل تعدادی از کارها و وظایف است که به دانش آموزان کمک می کند برای آماده شدن برای آنها آماده شوند. GIA

  • تجربه فارادی؛
  • شار مغناطیسی؛
  • قانون القای الکترومغناطیسی فارادی؛
  • قانون لنز؛
  • به دست آوردن جریان القایی

    قالب

    pptx (پاورپوینت)

    تعداد اسلایدها

    پوپووا I.A.

    حضار

    کلمات

    خلاصه

    حاضر

    هدف

    • برای اینکه معلم تدریس کند

      برای انجام یک کار آزمایشی / تأیید

اسلاید 1

اسلاید 2

هدف

تکرار مفاهیم اولیه سینماتیک، انواع حرکت، نمودارها و فرمول های سینماتیک مطابق با کد GIA و طرح نسخه نمایشی برگه امتحانی.

اسلاید 3

کشف پدیده القای الکترومغناطیسی

  • پدیده القای الکترومغناطیسی توسط فیزیکدان برجسته انگلیسی M. Faraday در سال 1831 کشف شد. این پدیده شامل وقوع یک جریان الکتریکی در یک مدار رسانای بسته زمانی است که شار مغناطیسی نفوذ کننده در مدار در طول زمان تغییر می کند.
  • فارادی مایکل (09/22/1791–08/25/1867)
  • فیزیکدان و شیمیدان انگلیسی.

  • اسلاید 4

    تجربه فارادی

  • اسلاید 5

    پدیده القای الکترومغناطیسی

    پدیده القای الکترومغناطیسی عبارت است از وقوع جریان الکتریکی در یک مدار رسانای بسته با تغییر زمان شار مغناطیسی وارد شده به مدار.

    اسلاید 6

    پدیده القای الکترومغناطیسی

  • اسلاید 7

    شار مغناطیسی

    • شار مغناطیسی Φ از طریق ناحیه S کانتور مقدار نامیده می شود
    • Φ = B S cos α
    • که در آن B مدول بردار القای مغناطیسی است،
    • α زاویه بین بردار و نرمال به صفحه کانتور است
    • واحد شار مغناطیسی در سیستم SI وبر (Wb) نامیده می شود.

  • اسلاید 8

    پدیده القای الکترومغناطیسی

  • اسلاید 9

    قانون القای الکترومغناطیسی فارادی

    قانون لنز:

    • هنگامی که شار مغناطیسی در مدار رسانا تغییر می کند، یک EMF القایی Eind به وجود می آید که برابر با نرخ تغییر شار مغناطیسی در سطح محدود شده توسط مدار است که 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 سرعت تغییر شار مغناطیسی

  • اسلاید 11

    قانون لنز

    • من مورد
    • مورد دوم
    • مورد III
    • مورد IV

  • اسلاید 12

    تغییر شار

    تغییر در شار مغناطیسی در مدار بسته می تواند به دو دلیل رخ دهد:

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

  • اسلاید 13

    دریافت جریان القایی

  • اسلاید 14

    دینام

  • اسلاید 15

    پدیده القای الکترومغناطیسی در مواردی مشاهده می شود

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

  • اسلاید 16

    وظایف را در نظر بگیرید

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

  • اسلاید 17

    وظایف

    هنگامی که قطب جنوب آهنربا به سیم پیچ وارد می شود، آمپرمتر وقوع جریان القایی را تشخیص می دهد. برای افزایش قدرت جریان القایی چه باید کرد؟

    • افزایش سرعت آهنربا
    • یک آهنربا را در سیم پیچ با قطب شمال وارد کنید
    • قطبیت اتصال آمپرمتر را تغییر دهید
    • آمپرمتر با مقدار تقسیم کوچکتر بگیرید

  • اسلاید 18

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

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

  • اسلاید 19

    دو سیم پیچ یکسان A و B هر کدام به گالوانومتر خود بسته هستند. یک آهنربای میله ای در سیم پیچ A وارد می شود و همان آهنربای میله ای از سیم پیچ B حذف می شود. گالوانومتر در کدام سیم پیچ ها جریان القایی را ثبت می کند؟

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

  • اسلاید 20

    یک بار با یک بوم، آهنربا از طریق یک حلقه فلزی ثابت با قطب جنوب پایین، بار دوم با قطب شمال پایین می افتد. جریان حلقه

    1. در هر دو مورد رخ می دهد.

  • اسلاید 21

    جریان در سیم پیچ مطابق نمودار در شکل تغییر می کند. در چه فواصل زمانی نزدیک به انتهای سیم پیچ می توان نه تنها یک میدان مغناطیسی، بلکه یک میدان الکتریکی را نیز تشخیص داد؟

    1. 0 تا 2 ثانیه و 5 تا 7 ثانیه.
    2. فقط 0 تا 2 ثانیه
    3. فقط 2 تا 5 ثانیه
    4. در تمام بازه های زمانی مشخص شده.

  • اسلاید 22

    یک آهنربا در دو ثانیه اول وارد حلقه فلزی می شود، در دو ثانیه بعد آهنربا در داخل حلقه بی حرکت می ماند و در دو ثانیه بعد از 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

    یک آهنربای دائمی در یک حلقه آلومینیومی بسته روی یک تعلیق بلند نازک قرار داده می شود (شکل را ببینید). بار اول - قطب شمال، بار دوم - قطب جنوب. که در آن

    1. در هر دو آزمایش، حلقه توسط آهنربا دفع می شود
    2. در هر دو آزمایش، حلقه به آهنربا جذب می شود
    3. در آزمایش اول، حلقه از آهنربا دفع می شود، در آزمایش دوم - حلقه به آهنربا جذب می شود.
    4. در آزمایش اول حلقه به سمت آهنربا جذب می شود و در آزمایش دوم حلقه توسط آهنربا دفع می شود.

  • اسلاید 24

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

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

  • اسلاید 25

    شکل نشان دهنده تجربه بررسی قانون لنز است. آزمایش با یک حلقه جامد و نه یک حلقه بریده انجام می شود، زیرا

    1. حلقه جامد از فولاد و حلقه برش از آلومینیوم ساخته شده است
    2. در یک حلقه جامد، میدان الکتریکی گردابی ایجاد نمی شود، اما در یک برش،
    3. یک جریان القایی در یک حلقه جامد اتفاق می افتد، اما در یک حلقه قطع نمی شود
    4. EMF القایی در یک حلقه جامد رخ می دهد، اما در یک حلقه برش دیده نمی شود.

  • اسلاید 26

    در شکل دو روش برای چرخاندن قاب در میدان مغناطیسی یکنواخت نشان داده شده است. جریان حلقه

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

  • اسلاید 27

    شکل لحظه آزمایش نمایشی برای آزمایش قاعده لنز را نشان می دهد، زمانی که همه اجسام ساکن هستند. قطب جنوب آهنربا در داخل حلقه فلزی جامد قرار دارد، اما با آن تماسی ندارد. راکر با حلقه های فلزی می تواند آزادانه در اطراف تکیه گاه عمودی بچرخد. وقتی آهنربا از حلقه بیرون کشیده می شود، این کار را انجام می دهد

    1. بی حرکت بمان
    2. خلاف جهت عقربه های ساعت حرکت کنید
    3. نوسان می کند
    4. آهنربا را دنبال کنید

  • اسلاید 28

    ادبیات

    • http://website/

    • مشاهده همه اسلایدها

    خلاصه

    معلم فیزیک

    بلوو 2013

    یادداشت توضیحی

    ادبیات

    پریشکین، A.V.، فیزیک. درجه 7 ام. کتاب درسی برای مدارس متوسطه / A. V. Peryshkin. - M.: Bustard, 2009. - 198 p.

    پریشکین، A.V.، فیزیک. کلاس هشتم. کتاب درسی برای مدارس متوسطه / A. V. Peryshkin. - M.: Bustard, 2009. - 196 p.

    بودجه شهرداری موسسه آموزشی غیر استاندارد

    «وزشگاه شماره 1 به نام تاسیروف G.Kh. شهر بلوو "

    القای الکترومغناطیسی آزمایشات فارادی آماده سازی برای GIA.

    راهنمای روش شناسی (ارائه)

    معلم فیزیک

    بلوو 2013

    یادداشت توضیحی

    راهنمای روش شناسی (ارائه) "القای الکترومغناطیسی. آزمایشات فارادی آمادگی برای آزمون دولتی» مطابق با الزامات گواهینامه نهایی دولتی (SFA) در فیزیک در سال 2010 تدوین شده است و در نظر گرفته شده است تا فارغ التحصیلان مقطع ابتدایی را برای این آزمون آماده کند.

    اختصار و وضوح ارائه به شما امکان می دهد هنگام تکرار درس فیزیک در کلاس 9 به سرعت و با دقت مطالب را تکرار کنید و همچنین از نمونه هایی از نسخه های آزمایشی GIA در فیزیک در 2008-2010 برای نشان دادن کاربرد قوانین و فرمول های اساسی در انواع تکالیف امتحانی سطح A و B.

    همچنین می توان از این کتابچه راهنمای برای پایه های 10 تا 11 در هنگام تکرار مباحث مربوطه استفاده کرد که به دانش آموزان در آزمون انتخابی سال های آخر راهنمایی می کند.

    توجه: فایل فیلم از حداکثر اندازه آپلود در پورتال بیشتر است، کیفیت پخش در هنگام فشرده سازی کاهش می یابد. بنابراین، برای درج کلیپ های ویدئویی بر روی اسلایدها (توصیه ها در ارائه ذکر شده است)، فیلم را در آدرس های مشخص شده در اسلایدها دانلود کرده و در مکان های مشخص شده قرار دهید. هنگام درج، «پخش خودکار هنگام نمایش اسلایدها» را تنظیم کنید، در برگه «گزینه ها»، کادر «تمام صفحه» را علامت بزنید.

    ادبیات

    زورین، N.I. GIA 2010. فیزیک. وظایف آموزشی: درجه 9 / N.I. زورین. – M.: Eksmo, 2010. – 112 p. - (گواهینامه دولتی (نهایی) (به شکل جدید).

    کابردین، ا.ف. فیزیک. درجه 9: مجموعه موارد تستبرای آمادگی برای صدور گواهینامه نهایی برای دوره مدرسه اصلی / O.F. کابردین. - م.: بوستارد، 2008. - 219 ص.

    پریشکین، A.V.، فیزیک. درجه 7 ام. کتاب درسی برای مدارس متوسطه / A. V. Peryshkin. - M.: Bustard, 2009. - 198 p.

    پریشکین، A.V.، فیزیک. کلاس هشتم. کتاب درسی برای مدارس متوسطه / A. V. Peryshkin. - M.: Bustard, 2009. - 196 p.

    دانلود چکیده