Hiện tượng cảm ứng điện từ

Bách khoa toàn thư hé Wikipedia

Điện kể từ học
Bài ghi chép về

Điện Từ học Lịch sử Giáo trình
Tĩnh điện Bạn đang xem: hiện tượng cảm ứng điện từ Chất cơ hội điện Chất dẫn điện Cảm ứng tĩnh điện Điện quái sát Điện thông Điện thế Điện trường Điện tích Định luật Coulomb Định luật Gauss Độ năng lượng điện thẩm Mômen lưỡng vô cùng điện Mật chừng phân cực Mật chừng năng lượng điện tích Phóng tĩnh điện Thế năng điện
Tĩnh từ Định luật Ampère Định luật Biot–Savart Định luật Gauss cho tới kể từ trường Độ kể từ thẩm Lực kể từ động Mômen lưỡng vô cùng từ Quy tắc bàn tay phải Từ hóa Từ thông Từ thế vectơ Từ thế vô hướng Từ trường
Điện động Bức xạ năng lượng điện từ Cảm ứng năng lượng điện từ Dòng năng lượng điện Foucault Dòng năng lượng điện dịch chuyển Định luật Faraday Định luật Lenz Lực Lorentz Mô miêu tả toán học tập của ngôi trường năng lượng điện từ Phương trình Jefimenko Phương trình London Phương trình Maxwell Tenxơ ứng suất Maxwell Thế Liénard–Wiechert Trường năng lượng điện từ Vectơ Poynting Xung năng lượng điện từ
Mạch điện Bộ nằm trong hưởng Dòng điện Dòng năng lượng điện một chiều Dòng năng lượng điện xoay chiều Điện dung Điện phân Điện trở Định luật Ohm Gia nhiệt độ Joule Hiện tượng tự động cảm Hiệu năng lượng điện thế Lực năng lượng điện động Mạch nối tiếp Mạch tuy vậy song Mật chừng dòng sản phẩm điện Ống dẫn sóng năng lượng điện từ Trở kháng
Phát biểu hiệp phương sai Tenxơ năng lượng điện từ (tenxơ ứng suất–năng lượng) Dòng tứ chiều Thế năng lượng điện kể từ tứ chiều
Các mái ấm khoa học Ampère Biot Coulomb Davy Einstein Faraday Fizeau Gauss Heaviside Henry Hertz Joule Lenz Lorentz Maxwell Ørsted Ohm Ritchie Savart Singer Tesla Volta Weber
x t s

Hiện tượng chạm màn hình năng lượng điện từ là hiện tượng lạ tạo hình một suất năng lượng điện động (điện áp) bên trên một vật dẫn khi vật dẫn này được bịa vô một kể từ ngôi trường đổi mới thiên.^[1] Năm 1831, Michael Faraday vẫn chứng minh vì thế thực nghiệm rằng kể từ ngôi trường rất có thể sinh đi ra dòng sản phẩm năng lượng điện.^[2] Thực vậy, khi cho tới kể từ thông gửi vào một mạch kín thay cho thay đổi thì vô mạch xuất hiện nay một dòng sản phẩm năng lượng điện. Dòng năng lượng điện này được gọi là loại năng lượng điện chạm màn hình.

Các lăm le luật về hiện tượng cảm ứng điện từ[sửa | sửa mã nguồn]

Thí nghiệm Faraday[sửa | sửa mã nguồn]

Lấy một cuộn chạc và vướng tiếp nối nhau nó với cùng 1 năng lượng điện nối tiếp G trở thành một mạch kín (hình a). Phía bên trên ống chạc bịa một thanh nam châm hút 2 vô cùng Bắc-Nam. Thí nghiệm cho tới thấy:

Nếu rút thanh nam châm hút đi ra, dòng sản phẩm năng lượng điện chạm màn hình đem chiều ngược lại (hình b)
Di gửi thanh nam châm hút càng thời gian nhanh, độ mạnh dòng sản phẩm năng lượng điện chạm màn hình Ic càng rộng lớn.
Giữ thanh nam châm hút đứng yên ổn đối với ống chạc, dòng sản phẩm năng lượng điện chạm màn hình tiếp tục vì thế ko.
Nếu thay cho nam châm hút vì thế một ống chạc đem dòng sản phẩm năng lượng điện chạy qua chuyện, rồi tổ chức những thử nghiệm như bên trên, tao cũng có thể có những sản phẩm tương tự động.

Từ những thử nghiệm tê liệt, Faraday vẫn rút đi ra những Tóm lại sau đây:

Từ thông gửi vào mạch kín thay đổi theo gót thời hạn là nguyên vẹn nhân sinh đi ra dòng sản phẩm năng lượng điện chạm màn hình vô mạch tê liệt.
Dòng năng lượng điện chạm màn hình chỉ tồn bên trên vô thời hạn kể từ thông gửi vào mạch kín thay đổi.
Cường chừng dòng sản phẩm năng lượng điện chạm màn hình tỉ lệ thành phần thuận với vận tốc thay đổi của kể từ thông.
Chiều của dòng sản phẩm năng lượng điện chạm màn hình tùy thuộc vào sự tăng hoặc hạn chế của kể từ thông gửi vào mạch (vì bên trên hình 15a và 15b tao thấy kể từ thông ở nhị đầu nam châm hút khi nào cũng to hơn ở địa điểm thân mật của nam giới châm).

Định luật Lenz[sửa | sửa mã nguồn]

Đồng thời với Michael Faraday, Heinrich Lenz cũng phân tích hiện tượng cảm ứng điện từ và vẫn mò mẫm đi ra lăm le luật tổng quát tháo đỡ đần ta xác lập chiều của dòng sản phẩm năng lượng điện chạm màn hình, gọi là lăm le luật Lenz. Nội dung lăm le luật như sau

Dòng năng lượng điện chạm màn hình cần đem chiều sao cho tới kể từ ngôi trường vì thế nó sinh đi ra có công dụng ngăn chặn nguyên vẹn nhân sinh đi ra nó

Nếu là Dòng năng lượng điện chạm màn hình, rất có thể trình diễn toán học tập như sau:

Điều này Tức là khi kể từ trải qua mạch tạo thêm, kể từ ngôi trường chạm màn hình sinh đi ra có công dụng ngăn chặn sự tăng của kể từ thông: kể từ ngôi trường chạm màn hình tiếp tục trái hướng với kể từ ngôi trường ngoài. Nếu kể từ trải qua mạch hạn chế, kể từ ngôi trường chạm màn hình (do dòng sản phẩm năng lượng điện chạm màn hình sinh đi ra nó) có công dụng ngăn chặn sự hạn chế của kể từ thông, khi tê liệt kể từ ngôi trường chạm màn hình tiếp tục nằm trong chiều với kể từ ngôi trường ngoài.

Dưới trên đây, tao hãy áp dụng lăm le luật tê liệt nhằm xác lập chiều của dòng sản phẩm năng lượng điện chạm màn hình vô tình huống phía trên (hình a), Cực Bắc của thanh nam châm hút dịch rời vô trong tim ống chạc thực hiện cho tới kể từ thông (gửi qua chuyện ống chạc tạo thêm. Theo lăm le luật Lenz, dòng sản phẩm năng lượng điện chạm màn hình cần sinh đi ra kể từ ngôi trường trái hướng với kể từ ngôi trường của thanh nam châm hút nhằm kể từ thông Fc sinh đi ra có công dụng thực hiện hạn chế sự tăng của là nguyên vẹn nhân sinh đi ra nó. Muốn vậy dòng sản phẩm năng lượng điện chạm màn hình cần đem chiều như bên trên hình vẽ.

Xem thêm: tả bài văn lớp 5

Bằng lý luận tao nhận biết nếu như dịch gửi vô cùng Bắc của thanh nam châm hút đi ra xa vời ống chạc, dòng sản phẩm năng lượng điện chạm màn hình xuất hiện nay vô mạch sẽ sở hữu được chiều ngược với chiều của dòng sản phẩm năng lượng điện chạm màn hình vô tình huống bên trên (Hình 15.1b).

Như vậy, theo gót lăm le luật Lenz, dòng sản phẩm năng lượng điện chạm màn hình khi nào cũng có thể có thuộc tính ngăn chặn sự dịch gửi của thanh nam châm hút. Do tê liệt, nhằm dịch gửi thanh nam châm hút, tao cần nhọc công. Chính công tuy nhiên tao tốn được trở thành năng lượng điện năng của dòng sản phẩm năng lượng điện chạm màn hình.

Định luật cơ phiên bản của hiện tượng cảm ứng điện từ[sửa | sửa mã nguồn]

"Suất năng lượng điện động chạm màn hình luôn luôn trực tiếp vì thế về trị số, tuy nhiên trái khoáy vết với vận tốc đổi mới thiên của kể từ thông gửi vào diện tích S của mạch năng lượng điện."

Suất năng lượng điện động chạm màn hình là suất năng lượng điện động sinh đi ra vì thế hiện tượng cảm ứng điện từ.

Từ thông gửi vào vòng chạc đỏ lòm thay cho thay đổi khi dịch gửi nó vô kể từ ngôi trường.

Để mò mẫm biểu thức của Suất năng lượng điện động chạm màn hình, tao dịch gửi một vòng chạc dẫn kín (C) vô kể từ ngôi trường nhằm kể từ thông gửi vào vòng chạc thay cho thay đổi (hình). Khi tê liệt công của lực kể từ thuộc tính lên dòng sản phẩm năng lượng điện chạm màn hình có mức giá trị:

Theo lăm le luật Lenz, công của kể từ lực thuộc tính lên dòng sản phẩm năng lượng điện chạm màn hình là công cản có mức giá trị:

Công này được gửi trở thành tích điện của dòng sản phẩm chạm màn hình có mức giá trị:

Từ tê liệt tao suy ra:

Đó là biểu thức của suất năng lượng điện động tuy nhiên tao cần mò mẫm.

Ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ[sửa | sửa mã nguồn]

Một phần mềm cần thiết của hiện tượng cảm ứng điện từ là đưa đến dòng sản phẩm năng lượng điện xoay chiều. Thực hóa học của quy trình này là thay đổi cơ năng trở thành năng lượng điện năng.

Sơ đồ dùng trang bị tạo ra dòng sản phẩm xoay chiều

Xét một khuông chạc dẫn bao gồm nhiều vòng xoay vô một kể từ ngôi trường đều () với véc tơ vận tốc tức thời góc ko thay đổi (). Ta sẽ rất cần tốn một công nhằm thực hiện con quay khuông và cảm nhận được năng lượng điện năng của dòng sản phẩm năng lượng điện chạm màn hình chạy vô khuông tê liệt. Để dẫn được dòng sản phẩm năng lượng điện ra phía bên ngoài, tao nối 2 đầu chạc của khuông với 2 hình trụ dẫn cơ hội năng lượng điện cùng nhau và nằm trong gắn kèm với trục con quay khuông, tiếp sau đó người sử dụng 2 thanh hao than vãn tì vô 2 hình trụ tê liệt nhằm nối khuông chạc với mạch dung nạp ngoài.

Giả sử ban sơ () pháp tuyến của mặt mày khuông tạo ra với một góc . Như vậy sau thời hạn , góc tê liệt thay cho thay đổi trở thành . Khi tê liệt kể từ thông gửi vào khuông là:

Xem thêm: hai dây dẫn thẳng dài song song cách nhau 10cm

Trong tê liệt là tổng số vòng chạc của khuông, là diện tích S khung

Suất năng lượng điện động chạm màn hình xuất hiện nay vô khuông theo gót lăm le luật cơ phiên bản của hiện tượng cảm ứng điện từ là:

Vậy khi cho tới khuông con quay đều vô kể từ ngôi trường đều, tao được một suất năng lượng điện động xoay chiều hình sin, đem chu kì là chu kì con quay của khung: