Главная > Общая электротехника с основами электроники
НАПИШУ ВСЁ ЧТО ЗАДАЛИ
СЕКРЕТНЫЙ БОТ В ТЕЛЕГЕ
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO

3-12. Электромагнитная индукция

а) Электродвижущая смла, наведенная в проводе

При движении провода с постоянной скоростью v с той же скоростью будут, перемещаться свободные электроны и положительные ионы провода. Если провод движется в однородном поле перпендикулярно магнитным линиям (рис. 3-22), то на каждую заряженную частицу будет действовать электромагнитная сила (§ 3-1 и 3-2), направление которой определяется правилом левой руки. Под действием этих: сил электроны будут перемещаться на один конец провода, создавая на нем отрицательный заряд, а на другом конце провода недостаток электронов вызовет положительный заряд.

Рис. 3-22. Движение провода в магнитном поле.

Разделение зарядов прекратится, если электромагнитные силы уравновесятся электрическими силами притяжения разноименных зарядов. Так, в результате работы электромагнитных сил в. проводнике возникает э. д. с., которую называют э. д. с. электромагнитной индукции, а само явление — электромагнитной индукцией. В этом случае механическая энергия, затраченная на движение проводника, преобразуется в электрическую. Явление электромагнитной индукции было открыто в. 1831 г. английским физиком М. Фарадеем.

На концах незамкнутого провода напряжение U равно э. д. с. электромагнитной индукции Е, таким образом (1-3);

но так как , а сила, действующая на электрон (3-6), , то

Следовательно, наведенная (индуктированная) в проводе э. д. с. электромагнитной индукции пропорциональна величине магнитной индукции поля, в котором движется проводник, длине провода и Скорости его движения в направлении, перпендикулярном магнитным линиям. Это первая формулировка закона электромагнитной индукции.

Направление наведенной э. д. с. определяется правилом правой руки.

Ладонь правой руки располагают так, чтобы магнитные линии входили в нее, отогнутый под прямым углом большой палец совмещают с направлением движения проводника, тогда вытянутые четыре пальца укажут направление индуктированной э. д. с. (рис. 3-23).

При движении проводника в плоскости, расположенной под углом а к вектору магнитной индукции, э. д. с. определяется только слагающей скорости, нормальной к вектору магнитной индукции, т. е. а, следовательно,

При перемещении проводника со скоростью в плоскости, нормальной к магнитным линиям поля, наведенная в нем э. д. с.

Рис. 3-23. Правило правой руки.

Учитывая, что произведение В и площади равно магнитному потоку пересеченному проводником за время наведенная в нем э. д. с.

Следовательно, наведенная э. д. с. равна скорости пересечения проводником магнитного пбтока.

б) Электродвижущая сила, наведенная в контуре

При движении контура (рис. 3-24). в неоднородном магнитном поле в плоскости, нормальной к магнитным линиям (на рис. 3-24 показаны крестиками), в направлении, указанном стрелкой, в сторонах контура 1 и 2 наводятся э. д. с. . Направления этих э. д. с., найденные по правилу правой руки, показаны стрелками. В сторонах контура 3 и 4 э. д. с. не наводятся, так как они не пересекают магнитного поля.

Обозначив потоки, пересеченные соответственно сторонами контура 1 и 2 за время , напишем величины э. д. с. (3-26):

В результате движения контура за время пересеченный магнитный поток окажется внутри контура, а поток за пределами контура (рис. 3-24). Так как положительное направление э. д. с. связано правилом буравчика с направлением магнитного потока, то направление будет положительным, а — отрицательным. Таким образом, наведенная в контуре э. д. с.

При другой форме записи, при которой элементарные приращения потока и времени и заменены бесконечно малыми приращениями Ф и dt, получим для произвольного момента времени выражение э. д. с., наводимой в контуре:

Рис. 3-24. Движение контура в магнитном поле.

Из полученного выражения следует, что э. д. с. электромагнитной индукции, наведенная в контуре, равна скорости уменьшения магнитного потока, пронизыеающего контур. Это вторая формулировка закона Электромагнитной индукции.

Опытом установлено, что безразлично, происходит ли это изменение потока при движении контура в магнитном поле или в результате нарастания или убывания магнитного потока, пронизывающего неподвижный контур.

Если контур состоит из w последовательно соединенных витков, то индуктированная э. д. с. будет:

Произведение числа витков и пронизывающего их магнитного потока называется потокосцеплением:

следовательно, индуктированная э. д. с.

равна скорости уменьшения потокосцепления.

При движении контура в направлении, указанном на рис. 3-24, магнитный поток, пронизывающий контур, уменьшается, т. е. приращение его отрицательно , так как .

Следовательно, э. д. с. (3-28) положительна и направлена по ходу часовой стрелки. Так же направлен и ток, вызванный этой э. д. с. Магнитный поток, созданный этим током, имеет то же направление, что и уменьшающийся магнитный поток, в чем легко убедиться, применив правило буравчика. Следовательно, убывание потека, пронизывающего контур, вызывает появление э. д. с. и тока, магнитный поток которого стремится противодействовать убыванию магнитного потока.

При движении контура в обратном направлении поток, пронизывающий контур, увеличивается () и э. д. с. (по 3-28) отрицательна и направлена против хода часовой стрелки.

Рис. 3-25. Ток, индуктированный в кольце.

Так же направлен и вызванный ею ток. Магнитный поток, - созданный этим током, направлен встречно возрастающему магнитному потоку контура.

Следовательно, возрастание потока контура приводит к появлению э. д. с. и тока, магнитный поток которого стремится противодействовать увеличению потока контура.

Из сказанного следует: направление наведенной э. д. с. всегда таково, что вызванный ею ток противодействует причине появления э. д. с. Это положение было установлено русским академиком Э. X. Ленцем в 1833 г. и носит название закона Ленца.

При увеличении тока в катушке электромагнита (рис. 3-25) или при сближении кольца и электромагнита увеличивается магнитный поток, пронизывающий кольцо, и в нем наводятся э. д. с. и ток i. По закону Ленца направление магнитного потока, созданного током i в кольце, противоположно направлению потока электромагнита, следовательно, направление индуктированного тока i легко определяется по правилу буравчика.

1
Оглавление
email@scask.ru