docIndukcja elektromagnetyczna
download 
Reklamacja Transkrypt
Indukcja elektromagnetyczna
Indukcja elektromagnetyczna Załóżmy, że w jednorodnym polu magnetycznym umieściliśmy prostokątną ramkę. W zależności od Na przesuwającą się poprzeczkę działają cztery siły: ustawienia ramkę przecina więcej lub mniej linii sił pola. siła grawitacji, siła sprężystości szyn, siła zewnętrzna i W takiej sytuacji mówimy, że przez powierzchnię ramki siła elektrodynamiczna. Jeżeli poprzeczka przesuwa się przechodzi różny strumień ruchem jednostajnym, wektora indukcji to (zgodnie z I zasadą magnetycznej (krócej: dynamiki) strumień magnetyczny). siły działające na nią równoważą się. Powierzchni ramki przypisuje się wektor powierzchni. Wartość tego wektora równa jest polu powierzchni Przesunięcie poprzeczki wymaga wykonania pracy ramki, kierunek jest zawsze przez siłę zewnętrzną prostopadły do powierzchni, a Ponieważ kąt pomiędzy przesunięciem a siłą zewnętrzną zwrot określany umownie w jest równy zero, więc zależności od sytuacji. Siła zewnętrzna jest równa co do wartości sile Strumień pola magnetycznego elektrodynamicznej przez powierzchnię definiuje równanie: Jednostką strumienia Iloczyn lΔto pole powierzchni prostokąta zakreślonego magnetycznego jest weber przez poprzeczkę, czyli Indukcja elektromagnetyczna Zjawisko fizyczne odkryte przez Michela Faradayaw roku 1831. Indukcja elektromagnetyczna polega na tym, że w zamkniętym obwodzie elektrycznym, przez który przenika zmienny strumień wektora indukcji magnetycznej, powstaje siła elektromotoryczna indukcji (SEM indukcji). SEM indukcji mierzy się w woltach. Jest ona napięciem, jakie powstaje, gdy rozpatrywany obwód jest otwarty i prąd indukcyjny nie może w nim płynąć. Indukcję elektromagnetyczną zaobserwować można np.: •przesuwając magnes trwały w pobliżu zwojnicy, •przesuwając elektromagnes w pobliżu zwojnicy, •umieszczając w pobliżu zwojnicy elektromagnes, w którym płynie prąd o zmiennym natężeniu. Od czego zależy wartość indukowanej siły elektromotorycznej? Na metalowych szynach umieszczonych w jednorodnym polu magnetycznym przemieszcza się ze stałą prędkością metalowa poprzeczka. Szyny połączone są galwanometrem. Ponieważ więc ponadto z definicji natężenia i napięcia elektrycznego czyli podstawiając do otrzymanego wyrażenia na pracę Prawo indukcji elektromagnetycznej Faradaya Siła elektromotoryczna indukcji wzbudzona w obwodzie wskutek zjawiska indukcji elektromagnetycznej jest ilorazem zmiany strumienia wektora indukcji magnetycznej i czasu, w jakim ta zmiana nastąpiła, wziętym ze znakiem minus. Znak minus pojawia się dlatego, że prąd indukowany w obwodzie ma taki kierunek, że jego własne pole magnetyczne przeciwdziała zmianie strumienia indukcji magnetycznej wywołującej ten prąd. Powyższą zasadę nazywa się regułą Lenza. Indukcja elektromagnetyczna Przykład: Jaki kierunek ma prąd indukcyjny w przypadku przedstawionym na rysunku? Wyznaczenie kierunku prądu indukcyjnego wywołanego zmianą strumienia indukcji pola magnetycznego polega na: 1.Ustaleniu, czy strumień indukcji pola magnetycznego rośnie, czy maleje. 2.Wykorzystaniu reguły Lentza: jeśli strumień rośnie, to pole magnetyczne prądu indukcyjnego rysujemy przeciwnie do pola magnetycznego zewnętrznego; jeśli maleje, wtedy pole magnetyczne prądu indukcyjnego rysujemy zgodnie z polem magnetycznym zewnętrznym. 3.Ustaleniu za pomocą reguły prawej dłoni lub reguły śruby prawoskrętnej kierunku prądu indukcyjnego. W przedstawionym przypadku 1.Strumień pola rośnie. 2.Indukowane pole ma zwrot przeciwny do pola zewnętrznego. 3.Indukowany prąd płynie przeciwnie do ruchu wskazówek zegara.
