Kush shpiku induksionin elektromagnetik. Induksioni elektromagnetik

FARADEUS. ZBULIMI I INDUKSIONIT ELEKTROMAGNETIK

I fiksuar pas ideve për lidhjen dhe ndërveprimin e pandashëm të forcave të natyrës, Faraday u përpoq të provonte se ashtu si Amperi mund të krijonte magnet me energji elektrike, ashtu është e mundur të krijohet energji elektrike me ndihmën e magneteve.

Logjika e saj ishte e thjeshtë: puna mekanike shndërrohet lehtësisht në nxehtësi; anasjelltas, nxehtësia mund të shndërrohet në punë mekanike (të themi, në motorr me avull). Në përgjithësi, midis forcave të natyrës, më së shpeshti ndodh marrëdhënia e mëposhtme: nëse A lind B, atëherë B lind A.

Nëse me anë të energjisë elektrike Amperi fitoi magnet, atëherë, me sa duket, është e mundur "të merret energji elektrike nga magnetizmi i zakonshëm". Arago dhe Ampere i vendosën vetes të njëjtën detyrë në Paris, Colladon në Gjenevë.

Faraday bën shumë eksperimente, mban shënime pedantike. Ai i kushton një paragraf çdo studimi të vogël në shënimet e tij laboratorike (botuar plotësisht në Londër në 1931 nën titullin "Ditari i Faradeit"). Të paktën fakti që paragrafi i fundit i Ditarit është shënuar me numrin 16041 flet për efikasitetin e Faradeit.

Përveç bindjes intuitive në lidhjen universale të fenomeneve, asgjë, në fakt, nuk e mbështeti atë në kërkimin e tij për "energjinë elektrike nga magnetizmi". Përveç kësaj, ai, si mësuesi i tij Devi, u mbështet më shumë në eksperimentet e tij sesa në ndërtimet mendore. Davy i mësoi atij:

Një eksperiment i mirë ka më shumë vlerë sesa mendja e një gjeniu si Njutoni.

Sidoqoftë, ishte Faraday ai që ishte i destinuar për zbulime të mëdha. Realist i madh, ai i grisi spontanisht prangat e empirizmit, të imponuara dikur nga Devi, dhe në ato momente i lindi një depërtim i madh - fitoi aftësinë për përgjithësimet më të thella.

Vezullimi i parë i fatit u shfaq vetëm më 29 gusht 1831. Në këtë ditë, Faraday po testonte një pajisje të thjeshtë në laborator: një unazë hekuri rreth gjashtë inç në diametër, të mbështjellë rreth dy copa teli të izoluar. Kur Faraday lidhi një bateri në terminalet e njërës dredha-dredha, ndihmësi i tij, rreshteri i artilerisë Andersen, pa gjilpërën e një galvanometri të lidhur me dridhjen tjetër të dredha-dredha.

Ajo u shtrëngua dhe u qetësua, megjithëse rryma e drejtpërdrejtë vazhdoi të rrjedhë nëpër dredha-dredha të parë. Faraday shqyrtoi me kujdes të gjitha detajet e këtij instalimi të thjeshtë - gjithçka ishte në rregull.

Por gjilpëra e galvanometrit qëndronte me kokëfortësi në zero. Nga bezdi, Faraday vendosi të fikte rrymën, dhe më pas ndodhi një mrekulli - gjatë hapjes së qarkut, gjilpëra e galvanometrit u lëkund përsëri dhe përsëri ngriu në zero!

Faraday ishte në humbje: së pari, pse gjilpëra sillet kaq çuditërisht? Së dyti, a kanë lidhje breshëritë që ai vuri re me fenomenin që kërkonte?

Ishte atëherë që idetë e shkëlqyera të Amperi, lidhja midis rrymës elektrike dhe magnetizmit, iu zbuluan me gjithë qartësi Faraday. Në fund të fundit, dredha-dredha e parë në të cilën ai aplikoi rrymë u bë menjëherë një magnet. Nëse e konsiderojmë atë si një magnet, atëherë eksperimenti i 29 gushtit tregoi se magnetizmi dukej se krijonte energji elektrike. Vetëm dy gjëra mbetën të çuditshme në këtë rast: pse rritja e energjisë elektrike kur u ndez elektromagneti u shua shpejt? Dhe për më tepër, pse shfaqet rritja kur magneti fiket?

Të nesërmen, 30 gusht, një seri e re eksperimentesh. Efekti është i shprehur qartë, por megjithatë plotësisht i pakuptueshëm.

Faraday mendon se hapja është diku afër.

“Tani jam sërish i angazhuar në elektromagnetizëm dhe mendoj se kam sulmuar një gjë të suksesshme, por ende nuk mund ta konfirmoj këtë. Mund të ndodhë që pas gjithë mundimeve të mia, përfundimisht të nxjerr alga deti në vend të peshkut.

Të nesërmen në mëngjes, më 24 shtator, Faradei kishte përgatitur shumë pajisje të ndryshme, në të cilin elementët kryesorë nuk ishin më mbështjellje me rrymë elektrike, por magnet të përhershëm. Dhe kishte gjithashtu një efekt! Shigjeta devijoi dhe menjëherë u vërsul në vend. Kjo lëvizje e lehtë ndodhi gjatë manipulimeve më të papritura me magnetin, ndonjëherë, dukej rastësisht.

Eksperimenti tjetër është 1 tetori. Faraday vendos të kthehet në fillim - në dy mbështjellje: njëra me rrymë, tjetra e lidhur me një galvanometër. Dallimi me eksperimentin e parë është mungesa e një unaze çeliku - bërthama. Spërkatja është pothuajse e padukshme. Rezultati është i parëndësishëm. Është e qartë se një magnet pa një bërthamë është shumë më i dobët se një magnet me një bërthamë. Prandaj, efekti është më pak i theksuar.

Faraday është i zhgënjyer. Prej dy javësh ai nuk i afrohet instrumenteve, duke menduar për arsyet e dështimit.

Faraday e di paraprakisht se si do të jetë. Përvoja funksionon shkëlqyeshëm.

"Unë mora një shufër magnetike cilindrike (3/4" në diametër dhe 8 1/4" të gjatë) dhe futa një skaj të saj në një spirale me tela bakri (220 këmbë të gjatë) të lidhur me një galvanometër. Më pas, me një lëvizje të shpejtë, e shtyva magnetin në të gjithë gjatësinë e spirales dhe gjilpëra e galvanometrit pësoi një goditje. Pastaj nxora po aq shpejt magnetin nga spiralja dhe gjilpëra u rrotullua përsëri, por në drejtim të kundërt. Këto lëkundje të gjilpërës përsëriteshin sa herë që magneti shtyhej brenda ose jashtë."

Sekreti është në lëvizjen e magnetit! Impulsi i elektricitetit nuk përcaktohet nga pozicioni i magnetit, por nga lëvizja!

Kjo do të thotë se "një valë elektrike lind vetëm kur magneti lëviz, dhe jo për shkak të vetive të natyrshme në të në qetësi".

Kjo ide është jashtëzakonisht e frytshme. Nëse lëvizja e një magneti në lidhje me një përcjellës krijon energji elektrike, atëherë, me sa duket, lëvizja e një përcjellësi në lidhje me një magnet duhet gjithashtu të gjenerojë energji elektrike! Për më tepër, kjo "valë elektrike" nuk do të zhduket për sa kohë që lëvizja e ndërsjellë e përcjellësit dhe magnetit vazhdon. Kjo do të thotë se është e mundur të krijohet një gjenerator i rrymës elektrike që funksionon për një kohë arbitrare të gjatë, për sa kohë që lëvizja e ndërsjellë e telit dhe magnetit vazhdon!

Më 28 tetor, Faraday instaloi një disk bakri rrotullues midis poleve të një magneti patkua, nga i cili, me ndihmën e kontakteve rrëshqitëse (njëri në bosht, tjetri në periferi të diskut), ishte e mundur të hiqej tensionit elektrik. Ishte i pari gjenerator elektrik krijuar nga dora e njeriut.

Pas "eposit elektromagnetik" Faraday u detyrua të ndalojë punën e tij për disa vjet. punë shkencore- Sistemi i tij nervor ishte aq i rraskapitur ...

Eksperimente të ngjashme me atë të Faradeit, siç u përmend tashmë, u kryen në Francë dhe Zvicër. Colladon, një profesor në Akademinë e Gjenevës, ishte një eksperimentues i sofistikuar (për shembull, ai bëri matje të sakta të shpejtësisë së zërit në ujë në liqenin e Gjenevës). Ndoshta, nga frika e lëkundjes së instrumenteve, ai, si Faraday, e hoqi galvanometrin sa më shumë që të ishte e mundur nga pjesa tjetër e instalimit. Shumë pretenduan se Colladon vëzhgoi të njëjtat lëvizje kalimtare të shigjetës si Faraday, por, duke pritur një efekt më të qëndrueshëm, të qëndrueshëm, nuk i kushtoi rëndësinë e duhur këtyre shpërthimeve "të rastësishme" ...

Në të vërtetë, mendimi i shumicës së shkencëtarëve të asaj kohe ishte se efekti i kundërt i "krijimit të energjisë elektrike nga magnetizmi", me sa duket, duhet të ketë të njëjtin karakter stacionar si efekti "i drejtpërdrejtë" - "formimi i magnetizmit" për shkak të rrymës elektrike. "Përkohësia" e papritur e këtij efekti habiti shumë njerëz, duke përfshirë edhe Colladon, dhe këta të shumtë paguan për paragjykimin e tyre.

Faraday, gjithashtu, në fillim u turpërua nga përkohshmëria e efektit, por ai u besoi më shumë fakteve sesa teorive dhe përfundimisht doli në ligj. induksioni elektromagnetik. Më pas, ky ligj u dukej fizikantëve i mangët, i shëmtuar, i çuditshëm, pa logjikë të brendshme.

Pse rryma ngacmohet vetëm gjatë lëvizjes së magnetit ose ndryshimit të rrymës në mbështjellje?

Askush nuk e kuptoi këtë. Edhe vetë Faradei. Shtatëmbëdhjetë vjet më vonë, kirurgu ushtarak njëzet e gjashtë vjeçar i garnizonit provincial në Potsdam, Hermann Helmholtz, e kuptoi këtë. Në artikullin klasik "Për ruajtjen e forcës", ai, duke formuluar ligjin e tij të ruajtjes së energjisë, vërtetoi për herë të parë se induksioni elektromagnetik duhet të ekzistojë në këtë formë "të shëmtuar".

Miku më i vjetër i Maxwell, William Thomson, gjithashtu erdhi në këtë në mënyrë të pavarur. Ai gjithashtu mori induksionin elektromagnetik të Faradeit nga ligji i Amperit, duke marrë parasysh ligjin e ruajtjes së energjisë.

Pra, induksioni elektromagnetik "fluturues" fitoi të drejtat e qytetarisë dhe u njoh nga fizikanët.

Por ajo nuk përshtatej në konceptet dhe analogjitë e artikullit të Maxwell "Në Faraday linjat e forcës". Dhe kjo ishte një mangësi serioze e artikullit. Në praktikë, rëndësia e tij u reduktua në ilustrimin e faktit se teoritë e ndërveprimeve me rreze të shkurtër dhe të gjatë përfaqësojnë përshkrime të ndryshme matematikore të të njëjtave të dhëna eksperimentale, se linjat e forcës së Faradeit nuk kundërshtojnë sensin e përbashkët. Dhe është e gjitha. Gjithçka, megjithëse tashmë ishte shumë.

Nga libri i Maksuellit autor Kartsev Vladimir Petrovich

NË TEORINË ELEKTROMAGNETIKE TË DRITËS Artikulli "Mbi linjat fizike të forcës" u botua pjesë-pjesë. Dhe pjesa e tretë e saj, si të dyja të mëparshmet, përmbante ide të reja me vlerë të jashtëzakonshme.Maksuelli shkroi: "Duhet të supozohet se substanca e qelizave ka elasticitet në formë.

Nga libri Werner von Siemens - biografi autor Weiher Siegfried von

kabllo transatlantike. Anija kabllore "Faraday" Suksesi i dukshëm i linjës indo-evropiane, teknikisht dhe financiarisht, duhet të kishte frymëzuar krijuesit e saj për sipërmarrje të mëtejshme. Mundësia për të filluar një biznes të ri u shfaq dhe frymëzimi doli të ishte

Nga libri Teorema e Madhe e Fermatit autor Singh Simon

Shtojca 10. Një shembull i një vërtetimi me induksion Në matematikë, është e rëndësishme të keni formula të sakta që ju lejojnë të llogaritni shumën e sekuencave të ndryshme të numrave. Në këtë rast, ne duam të nxjerrim një formulë që jep shumën e n numrave të parë natyrorë. Për shembull, "shuma" është vetëm

Nga libri i Faradeit autor Radovsky Moisiu Izrailevich

Nga libri i Robert Williams Wood. Magjistari i Laboratorit Modern të Fizikës autor Seabrook William

Nga libri Rustle of a Granade autor Prishchepenko Alexander Borisovich

KAPITULLI I NJËMBËDHJETË Wood e zgjeron vitin e tij të pushimeve në tre, qëndron aty ku dikur ishte Faradei dhe përshkon gjatësinë dhe gjerësinë e planetit tonë Profesori mesatar i universitetit është i lumtur nëse arrin të marrë një vit falas çdo shtatë vjet. Por Wood nuk është

Nga libri i Kurchatov autor Astashenkov Petr Timofeevich

Nga libri Udhëtim nëpër botë autori Forster Georg

Ja ku është, zbulimi! Akademik Die Hard Ioffe dhe bashkëpunëtorët e tij kanë qenë prej kohësh të interesuar për sjelljen e pazakontë të kristaleve të kripës Rochelle (kripë e dyfishtë kaliumi e acidit tartarik) në një fushë elektrike. Kjo kripë është studiuar pak deri më tani, dhe ka pasur vetëm

Nga libri Zodiac autor Greysmith Robert

Nga libri 50 gjenitë që ndryshuan botën autor Ochkurova Oksana Yurievna

1 DAVID FARADAY DHE BETTY LOU JENSEN E premte, 20 dhjetor 1968 David Faraday eci me makinë ngadalë nëpër kodrat e buta të Vallejos, duke mos u kthyer vëmendje të veçantë tek Ura Golden Gate, tek jahtet dhe avionët që vezullonin në Gjirin e San Pablo, tek siluetat e qarta të vinçave të portit dhe

Nga libri Kujtesa e paftohur [koleksioni] autor Druyan Boris Grigorievich

Michael Faraday (lindur në 1791 - vdiq në 1867) Një shkencëtar, fizikan dhe kimist i shquar anglez, themeluesi i teorisë së fushës elektromagnetike, i cili zbuloi induksionin elektromagnetik - një fenomen që formoi bazën e inxhinierisë elektrike, si dhe ligjet i elektrolizës, e quajti atë

Nga Francis Bacon autor Subbotin Alexander Leonidovich

Hapja Një nga ditët me re të vjeshtës së vitit 1965 në editorial trillim Një i ri u shfaq në Lenizdat me një dosje të dobët klerik në dorë. Mund të merret me mend me siguri absolute se ajo përmbante poezi. Ai ishte qartazi në siklet dhe, duke mos ditur se kujt

Nga libri Vallëzimi në Aushvic autor Glaser Paul

Nga libri Kimistët e Mëdhenj. Në 2 vëllime. T.I. autor Manolov Kaloyan

Zbulimi Një nga kolegët e mi është nga Austria. Jemi miq dhe një mbrëmje duke biseduar, vëren se mbiemri Glaser ishte shumë i zakonshëm në Vjenën e paraluftës. Babai im më tha një herë, më kujtohet, se paraardhësit tanë të largët jetonin në pjesën gjermanishtfolëse.

Nga libri i Niçes. Për ata që duan të bëjnë gjithçka. Aforizma, metafora, citate autori Sirota E. L.

MICHAEL FARADAY (1791-1867) Ajri në dyqanin e libralidhjes ishte i mbushur me erën e ngjitësit të drurit. Të ulur mes një grumbulli librash, punëtorët biseduan me gëzim dhe me zell qepën fletë të shtypura së bashku. Majkëlli po ngjitte një vëllim të trashë të Encyclopædia Britannica. Ai donte ta lexonte

Nga libri i autorit

Zbulimi i Jugut Në vjeshtën e vitit 1881, Niçe ra nën magjinë e veprës së Georges Bizet - ai dëgjoi "Carmen"-in e tij në Xhenova rreth njëzet herë! Georges Bizet (1838-1875) - kompozitori i famshëm romantik francez Pranvera e 1882 - një udhëtim i ri: nga Genova me anije në Messina, për të cilën pak

Fenomeni i induksionit elektromagnetik u zbulua nga Mile Faraday në 1831. Edhe 10 vjet më parë, Faraday po mendonte për një mënyrë për ta kthyer magnetizmin në energji elektrike. Ai besonte se fusha magnetike dhe fushe elektrike duhet të lidhet disi.

Zbulimi i induksionit elektromagnetik

Për shembull, duke përdorur fushe elektrike Ju mund të magnetizoni një objekt hekuri. Ndoshta, duhet të jetë e mundur me ndihmën e një magneti për të marrë elektricitet.

Së pari, Faraday zbuloi fenomenin e induksionit elektromagnetik në përçuesit që janë të palëvizshëm në lidhje me njëri-tjetrin. Kur një rrymë shfaqej në njërën prej tyre, një rrymë induktohej edhe në spiralen tjetër. Për më tepër, në të ardhmen ajo u zhduk dhe u shfaq përsëri vetëm kur energjia në një spirale ishte fikur.

Pas ca kohësh, Faraday vërtetoi në eksperimente se kur një spirale pa rrymë lëvizet në një qark në lidhje me një tjetër, në skajet e të cilit aplikohet tension, në spiralen e parë do të shfaqet edhe një rrymë elektrike.

Eksperimenti tjetër ishte futja e një magneti në spirale, dhe në të njëjtën kohë, në të u shfaq edhe një rrymë. Këto eksperimente janë paraqitur në figurat e mëposhtme.

Faraday formuloi arsyen kryesore për shfaqjen e rrymës në një qark të mbyllur. Në një qark të mbyllur përcjellës, rryma lind kur ndryshon numri i linjave të induksionit magnetik që përshkojnë këtë qark.

Sa më shumë të jetë ky ndryshim, aq më i fortë do të jetë. rryma e induksionit. Nuk ka rëndësi se si arrijmë një ndryshim në numrin e linjave të induksionit magnetik. Për shembull, kjo mund të bëhet duke lëvizur konturin në një fushë magnetike jo uniforme, siç ndodhi në eksperimentin me një magnet ose lëvizjen e një spirale. Dhe ne mund, për shembull, të ndryshojmë forcën aktuale në spiralen ngjitur me qarkun, ndërsa fusha magnetike e krijuar nga kjo spirale do të ndryshojë.

Formulimi i ligjit

Le të përmbledhim përmbledhje. Fenomeni i induksionit elektromagnetik është fenomeni i shfaqjes së rrymës në një qark të mbyllur, me një ndryshim fushë magnetike në të cilin ndodhet ky qark.

Për një formulim më të saktë të ligjit të induksionit elektromagnetik, është e nevojshme të futet një vlerë që do të karakterizonte fushën magnetike - fluksi i vektorit të induksionit magnetik.

fluksi magnetik

Vektori i induksionit magnetik shënohet me shkronjën B. Ai do të karakterizojë fushën magnetike në çdo pikë të hapësirës. Tani merrni parasysh një kontur të mbyllur që kufizon sipërfaqen me zonën S. Le ta vendosim atë në një fushë magnetike uniforme.

Do të ketë një kënd a midis vektorit normal në sipërfaqe dhe vektorit të induksionit magnetik. Fluksi magnetik Ф nëpër një sipërfaqe me sipërfaqe S quhet sasi fizike, e barabartë me produktin e modulit të vektorit të induksionit magnetik dhe sipërfaqes dhe kosinusit të këndit ndërmjet vektorit të induksionit magnetik dhe normales në kontur.

F \u003d B * S * cos (a).

Produkti B*cos(a) është projeksioni i vektorit B në n normale. Prandaj, formulari për fluksi magnetik mund të rishkruhet kështu:

Njësia e fluksit magnetik është weber. Shënohet 1 Wb. Një fluks magnetik prej 1 Wb krijohet nga një fushë magnetike me një induksion prej 1 T përmes një sipërfaqe me një sipërfaqe prej 1 m ^ 2, e cila ndodhet pingul me vektorin e induksionit magnetik.

Induksioni elektromagnetik- ky është një fenomen që konsiston në shfaqjen e një rryme elektrike në një përcjellës të mbyllur si rezultat i ndryshimit të fushës magnetike në të cilën ndodhet. Ky fenomen u zbulua nga fizikani anglez M. Faraday në 1831. Thelbi i tij mund të shpjegohet me disa eksperimente të thjeshta.

Përshkruar në eksperimentet e Faradeit parimi i marrjes rrymë alternative përdoret në gjeneratorët me induksion energji elektrike në termocentrale ose hidrocentrale. Rezistenca ndaj rrotullimit të rotorit të gjeneratorit, e cila ndodh kur rryma e induksionit ndërvepron me fushën magnetike, kapërcehet për shkak të funksionimit të avullit ose turbinës hidraulike që rrotullon rotorin. Gjeneratorë të tillë shndërrojnë energjinë mekanike në energji elektrike .

Rrymat vorbull, ose rrymat e Foucault

Nëse një përcjellës masiv vendoset në një fushë magnetike alternative, atëherë në këtë përcjellës, për shkak të fenomenit të induksionit elektromagnetik, lindin rryma të induksionit vorbull, të quajtura Rrymat e Fukosë.

Rryma vorbullore lindin gjithashtu kur një përcjellës masiv lëviz në një fushë magnetike konstante, por johomogjene në hapësirë. Rrymat e Fukosë kanë një drejtim të tillë që forca që vepron mbi to në një fushë magnetike ngadalëson lëvizjen e përcjellësit. Një lavjerrës në formën e një pllake të ngurtë metalike të bërë nga materiali jomagnetik, i cili lëkundet midis poleve të një elektromagneti, ndalon papritur kur ndizet fusha magnetike.

Në shumë raste, ngrohja e shkaktuar nga rrymat e Foucault rezulton të jetë e dëmshme dhe duhet të trajtohet. Bërthamat e transformatorëve, rotorët e motorëve elektrikë janë bërë nga pllaka të veçanta hekuri të ndara nga shtresa të një izoluesi që parandalon zhvillimin e rrymave të mëdha të induksionit, dhe vetë pllakat janë bërë nga aliazhe me rezistencë të lartë.

Fusha elektromagnetike

Fusha elektrike e krijuar nga ngarkesat e palëvizshme është statike dhe vepron mbi ngarkesat. Një rrymë e drejtpërdrejtë shkakton shfaqjen e një fushe magnetike konstante në kohë, duke vepruar në ngarkesat dhe rrymat lëvizëse. Fushat elektrike dhe magnetike ekzistojnë në këtë rast në mënyrë të pavarur nga njëra-tjetra.

Fenomeni induksioni elektromagnetik demonstron ndërveprimin e këtyre fushave, të vërejtura në substanca në të cilat ka ngarkesa të lira, d.m.th., në përçues. Një fushë magnetike e alternuar krijon një fushë elektrike alternative, e cila, duke vepruar në ngarkesa të lira, krijon një rrymë elektrike. Kjo rrymë, duke qenë e alternuar, gjeneron një fushë magnetike alternative, e cila krijon një fushë elektrike në të njëjtin përcjellës, etj.

Kombinimi i fushave të alternuara elektrike dhe të alternuara magnetike që gjenerojnë njëra-tjetrën quhet fushë elektromagnetike . Mund të ekzistojë gjithashtu në një medium ku nuk ka tarifa falas dhe përhapet në hapësirë ​​në formë valë elektromagnetike.

klasike elektrodinamika- një nga arritjet më të larta të mendjes njerëzore. Ajo pati një ndikim të madh në zhvillimin e mëvonshëm të qytetërimit njerëzor, duke parashikuar ekzistencën e valëve elektromagnetike. Kjo më vonë çoi në krijimin e radios, televizionit, sistemeve të telekomunikacionit, navigimit satelitor, si dhe kompjuterëve, robotëve industrialë dhe shtëpiakë dhe atributeve të tjera të jetës moderne.

gur themeli Teoritë e Maksuellit ishte pohimi se vetëm një fushë elektrike alternative mund të shërbejë si burim i një fushe magnetike, ashtu si një fushë magnetike alternative shërben si burim i një fushe elektrike që krijon një rrymë induksioni në një përcjellës. Prania e një përcjellësi në këtë rast nuk është e nevojshme - një fushë elektrike lind gjithashtu në hapësirën boshe. Linjat e një fushe elektrike alternative, në mënyrë të ngjashme me linjat e një fushe magnetike, janë të mbyllura. Fushat elektrike dhe magnetike të një vale elektromagnetike janë të barabarta.

Induksioni elektromagnetik në diagrame dhe tabela


Historia e zbulimit të induksionit elektromagnetik. Zbulimet e Hans Christian Oersted dhe André Marie Ampère treguan se elektriciteti ka një forcë magnetike. Ndikimi i fenomeneve magnetike në fenomenet elektrike u zbulua nga Michael Faraday. Hans Christian Oersted André Marie Ampère


Michael Faraday () "Kthejeni magnetizmin në energji elektrike", shkroi ai në ditarin e tij në 1822. Fizikan anglez, themelues i teorisë së fushës elektromagnetike, anëtar nderi i huaj i Akademisë së Shkencave të Shën Petersburgut (1830).




Përshkrimi i eksperimenteve të Michael Faraday bllok druri plagë dy telat e bakrit. Njëri nga telat ishte i lidhur me një galvanometër, tjetri me një bateri të fortë. Kur qarku u mbyll, në galvanometër u vu re një veprim i papritur por jashtëzakonisht i dobët dhe i njëjti veprim u vu re kur u ndal rryma. Me kalimin e vazhdueshëm të rrymës përmes njërës prej spiraleve, nuk ishte e mundur të zbuloheshin devijimet e gjilpërës së galvanometrit


Përshkrimi i eksperimenteve të Michael Faraday Një tjetër eksperiment konsistonte në regjistrimin e rritjeve të rrymës në skajet e spirales, brenda së cilës magnet i përhershëm. Faraday i quajti shpërthime të tilla "valë të energjisë elektrike"






EMF i induksionit EMF i induksionit, i cili shkakton shpërthime të rrymës ("valët e energjisë elektrike"), nuk varet nga madhësia e fluksit magnetik, por nga shpejtësia e ndryshimit të tij.
















1. Përcaktoni drejtimin e vijave të induksionit të fushës së jashtme B (ato dalin nga N dhe futen në S). 2. Përcaktoni nëse fluksi magnetik nëpër qark rritet apo zvogëlohet (nëse magneti shtyhet në unazë, atëherë Ф> 0, nëse nxirret jashtë, atëherë Ф 0, nëse nxirret jashtë, atëherë Ф 0, nëse nxirret jashtë, atëherë Ф 0, nëse nxirret jashtë, atëherë Ф 0 , nëse zgjatet, atëherë Ф
3. Përcaktoni drejtimin e vijave të induksionit të fushës magnetike B të krijuar nga rryma induktive (nëse F>0, atëherë vijat B dhe B drejtohen në drejtime të kundërta; nëse F 0, atëherë vijat B dhe B drejtohen në drejtime të kundërta; nëse F 0, atëherë vijat B dhe B drejtohen në drejtime të kundërta; nëse Ф 0, atëherë vijat B dhe B drejtohen në drejtime të kundërta; nëse Ф 0, atëherë vijat B dhe B drejtohen në drejtime të kundërta; nëse Ф


Pyetje Formuloni ligjin e induksionit elektromagnetik. Kush është themeluesi i këtij ligji? Çfarë është rryma e induktuar dhe si të përcaktohet drejtimi i saj? Nga çfarë varet Vlera e EMF induksioni? Parimi i funksionimit të cilave pajisje elektrike bazohet në ligjin e induksionit elektromagnetik?

Para se t'i përgjigjemi pyetjes se kush e zbuloi fenomenin e induksionit elektromagnetik, le të shqyrtojmë se si ishte situata në atë kohë në botën shkencore në fushën përkatëse të dijes. Zbulimi në 1820 nga H.K. Fusha magnetike e Oersted rreth një teli me rrymë shkaktoi një rezonancë të gjerë në qarqet shkencore. Ka pasur shumë eksperimente në fushën e energjisë elektrike. Ideja e rrotullimit elektromagnetik rreth një përcjellësi me rrymë u propozua nga Wollaston. M. Faraday erdhi në këtë ide vetë dhe krijoi modelin e parë të një motori elektrik në 1821. Shkencëtari siguroi veprimin e rrymës në njërin pol të magnetit, duke përdorur një kontakt merkuri, ai realizoi rrotullimin e vazhdueshëm të magnetit rreth një rryme -përçues mbajtës. Pikërisht atëherë M. Faraday formuloi detyrën e mëposhtme në ditarin e tij: të kthejë magnetizmin në energji elektrike. U deshën gati dhjetë vjet për të zgjidhur këtë problem. Vetëm në nëntor 1831 M. Faraday filloi të botojë sistematikisht rezultatet e kërkimit të tij mbi këtë temë. Eksperimentet klasike të Faradeit për të zbuluar fenomenin e induksionit elektromagnetik ishin:
Përvoja e parë:
Merret një galvanometër, i cili është i mbyllur në një solenoid. Një magnet i përhershëm shtyhet brenda ose jashtë solenoidit. Kur magneti lëviz, vërehet devijimi i gjilpërës së galvanometrit, i cili tregon shfaqjen e një rryme induksioni. Në këtë rast, sa më e lartë të jetë shpejtësia e magnetit në lidhje me spiralen, aq më i madh është devijimi i shigjetës. Nëse polet e magnetit janë të kundërta, drejtimi i devijimit të gjilpërës së galvanometrit do të ndryshojë. Duhet thënë se në një variant të këtij eksperimenti, magneti mund të bëhet i palëvizshëm dhe solenoidi mund të zhvendoset në raport me magnetin.
Përvoja e dytë:
Ka dy mbështjellje. Njëra futet në tjetrën. Skajet e një spirale janë të lidhura me një galvanometër. Një rrymë elektrike kalon nëpër bobinën tjetër. Gjilpëra e galvanometrit devijon në momentet e ndezjes (fikjes) së rrymës, ndryshimit të saj (rritjes ose uljes) ose kur bobinat lëvizin në raport me njëra-tjetrën. Në këtë rast, drejtimi i devijimit të gjilpërës së galvanometrit është i kundërt kur rryma ndizet dhe fiket (ulje - rritje).
Pas përmbledhjes së eksperimenteve të tij, M. Faraday arriti në përfundimin se rryma e induksionit shfaqet gjithmonë kur ndryshon fluksi i induksionit magnetik i lidhur me qarkun. Për më tepër, u zbulua se madhësia e rrymës së induksionit nuk varet nga mënyra në të cilën ndodh ndryshimi i fluksit magnetik, por përcaktohet nga shkalla e ndryshimit të tij. Në eksperimentet e tij, M. Faraday tregoi se këndi i devijimit të gjilpërës së galvanometrit varet nga shpejtësia e magnetit (ose shpejtësia e ndryshimit në forcën aktuale, ose shpejtësia e mbështjelljes). Dhe kështu, rezultatet e eksperimenteve të Faradeit në këtë fushë mund të reduktohen në sa vijon:
Forca elektromotore e induksionit shfaqet kur ndryshon fluksi magnetik (shih detajet në faqen "").
Lidhja e krijuar nga M. Faraday ndërmjet elektricitetit dhe magnetizmit Maxwell e ka shkruar në formë matematikore. Aktualisht, ne e njohim këtë hyrje si ligji i induksionit elektromagnetik (ligji i Faradeit) (fq. "").