Asas kejuruteraan elektrik moden - fenomena aruhan elektromagnet

Fenomena aruhan elektromagnet dalam bidang kejuruteraan elektrik adalah asas. Ia telah secara empirik ditemui semula pada tahun 1831 oleh ahli fizik Inggeris Michael Faraday. Walaupun ia telah diketahui bahawa antara pengalir dan magnet terletak berhampiran interaksi berlaku. Adalah dipercayai bahawa pertuduhan itu tetap berinteraksi melalui medan elektrik, dan pergerakan mereka (semasa) ditunjukkan melalui medan magnet. Walau bagaimanapun, prospek penggunaan praktikal pengetahuan ini untuk keputusan eksperimen Faraday sangat samar-samar. Malah, saintis yang menemui fenomena aruhan elektromagnet, menandakan permulaan asas-asas kejuruteraan elektrik moden.

Pengalaman itu sendiri adalah agak mudah: bar magnet kekal mula bergerak, dan telah dicalonkan dalam ruang tengah antara lilitan gegelung. Kesimpulan gegelung disambungkan ke peranti sensor untuk mengukur nilai kecil arus dan voltan.

Ia telah menyedari bahawa apabila bergerak magnet galvanometer jarum menyimpang dari titik sifar. Dan sisihan adalah lebih besar, magnet digerakkan secara lebih intensif. Jika kita ingat bahawa ia mempunyai dua baris tiang dan kekuatan medan, ia menjadi hubungan yang jelas antara fluks magnet dan arus aruhan diwujudkan.

Sejak semasa tidak boleh secara spontan timbul dalam litar, kesimpulan logik kemunculan daya gerak elektrik telah dibuat (EMF), yang, seterusnya, membolehkan anda menerima semasa. undang-undang Faraday induksi membolehkan kita menyatakan bahawa kesan medan magnet pengalir yang berbeza-beza dalam masa adalah punca perubahan medan elektrik dan, jika arus litar tertutup.

Fenomena aruhan elektromagnet membenarkan beliau untuk membuat kesimpulan revolusi yang menyebabkan medan elektrik mungkin bukan sahaja tuduhan, tetapi juga berbeza-beza medan magnet. Kemudian ia telah dirumuskan generalisasi. Oleh itu, undang-undang Faraday induksi elektromagnetik, menyatakan bahawa: membuat medan EMF magnet adalah secara langsung bergantung kepada kadar perubahan fluks magnet. Kekuatan semasa yang dihasilkan oleh gelung tertutup dikira mengikut hukum Ohm.

Fenomena aruhan elektromagnet adalah ciri-ciri bukan sahaja untuk konduktor tetapi juga untuk badan-badan konduktif besar-besaran. Oleh itu, medan magnet yang berubah-ubah menghasilkan ketebalan konduktor (plat keluli dan sebagainya.) Arus Eddy. Mereka menyebabkan pemanasan yang tidak diingini, jadi kaedah yang berbeza digunakan untuk menghapuskan mereka (dalam transformer laminations plat keluli elektrik). Perhatikan bahawa dalam sesetengah peranti, arus pusar digunakan (kaunter perakaunan cakera).

Tidak lama kemudian, pada tahun 1833, ahli fizik E. Lentz membawa peraturan, atas dasar yang, emf teraruh menghasilkan arus arahan itu untuk meneutralkan punca penampilan beliau. Sebagai contoh: mengubah medan magnet mendorong arus dalam konduktor. Ia direka supaya medan magnet sendiri (yang hadir di sekitar konduktor pembawa arus) terlawan punca.

Fenomena aruhan elektromagnet dibenarkan untuk membangunkan kejuruteraan elektrik kepada keadaan semasa. Ia adalah sukar untuk mengemukakan senarai lengkap peralatan yang digunakannya. Sebagai contoh, kerja-kerja penjana dalam loji kuasa berdasarkan fenomena ini. Walau bagaimanapun, reka bentuk kapasiti penjanaan telah mengalami perubahan ketara sejak Faraday, bagaimanapun, prinsip umum tetap sama: garisan medan magnet bersilang dengan frekuensi tinggi belitan penjalanan semasa, menyebabkan daya gerak elektrik dan, jika gelung tertutup arus elektrik. Tambahan pula penjana dan motor, fenomena induksi digunakan, misalnya, dalam transformer.