Определение эдс индукции: Понятие эдс. Определение эдс источника тока - Санкт-Петербургское государственное бюджетное учреждение социального обслуживания населения

Содержание

ЭДС индукции в движущихся проводниках – формула в магнитном поле и определение кратко (11 класс)

4.5

Средняя оценка: 4.5

Всего получено оценок: 95.

Обновлено 10 Января, 2021

4.5

Средняя оценка: 4.5

Всего получено оценок: 95.

Обновлено 10 Января, 2021

ЭДС индукции возникает в контуре при изменении магнитного потока через него. Более редким случаем магнитной индукции является движение уединенного проводника в магнитном поле. Кратко рассмотрим ЭДС индукции в движущихся проводниках.

Механизм индукции в движущемся проводнике

Из курса физики в 11 классе известно, что электрический ток — это движение носителей заряда. Если магнитный поток через контур изменяется, то в контуре возникает вихревое электрическое поле, благодаря которому и движутся носители и возникает электрический ток. Однако это не единственный способ создать в проводнике движение зарядов.

Вторым способом создания в проводнике движущихся зарядов является использование силы Лоренца. Если эта сила начнет действовать на носители заряда в проводнике, то в нем возникнет ЭДС и электрический ток.

Рис. 1. Сила Лоренца.

Сила Лоренца действует только на движущиеся заряды. Следовательно, если проводник, в котором есть носители заряда, начнет двигаться в магнитном поле, то на заряды начнет действовать сила, и они придут в движение — в проводнике возникнет ЭДС.

Заметим, что ЭДС, возникающая в этом случае в проводнике, имеет иную причину, по сравнению с изменением магнитного потока через контур. Если при изменении потока причиной возникновения ЭДС является вихревое электрическое поле, то в движущемся проводнике причиной ЭДС является сила Лоренца.

ЭДС индукции в движущемся проводнике

Вычислим ЭДС индукции в проводнике длиной $l$, который движется с постоянной скоростью $v$ так, что вектор магнитной индукции $\overrightarrow B$ однородного поля перпендикулярен проводнику и направлен под углом $\alpha$ к скорости движения проводника.

По формуле силы Лоренца ее величина равна:

$$F=|q|Bvsin\alpha$$

Компонента этой силы, направленная вдоль проводника, совершает положительную работу, которая на пути $l$ равна:

$$А=Fl=|q|Bvlsin\alpha$$

Заметим, что вторая компонента силы Лоренца совершает равную по модулю отрицательную работу. Поэтому суммарная работа силы Лоренца равна нулю.

ЭДС по определению равна отношению работы, совершенной полем по переносу зарядом, к величине этого заряда. Следовательно:

$$\mathscr{E} = {A\over q}=Bvlsin\alpha$$

Рис. 2. Движение проводника в магнитном поле.

Движение контура в магнитном поле

Формулу ЭДС индукции в движущихся проводниках можно применить к прямоугольному контуру, разбив его на четыре элементарных проводника (по числу сторон). В этом случае ЭДС, возникающие в противоположных сторонах контура, будут направлены в противоположные стороны. В результате суммарная ЭДС в контуре будет равна нулю. Следовательно, при движении контура в однородном магнитном поле ток в нем возникнуть не может.

Этот же вывод можно сделать и из закона электромагнитной индукции. Если контур движется в однородном магнитном поле, то магнитный поток, пронизывающий его, не изменяется, следовательно, ЭДС индукции, возникающая в нём, равна нулю.

Единственная возможность создать ЭДС в контуре, движущемся в однородном магнитном поле, это совершить его поворот таким образом, чтобы ЭДС возникала за счет изменения компоненты $sin\alpha$. Действительно, такой поворот будет изменять магнитный поток через контур, а значит, в нём будет возникать ЭДС индукции.

Рис. 3. Вращение рамки в магнитном поле.

Что мы узнали?

В уединенном проводнике, движущемся в однородном магнитном поле, возникает ЭДС индукции. Эта ЭДС обусловлена возникновением силы Лоренца, действующей на заряды внутри проводника. В рамке, движущейся без вращения в однородном магнитном поле, ЭДС на противоположных сторонах имеет разные направления, поэтому ток по рамке в этих условиях не течет.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда – пройдите тест.

Кронг Кронг
10/10

Оценка доклада

4.5

Средняя оценка: 4.5

Всего получено оценок: 95.

А какая ваша оценка?

ЭДС при движении проводника в поле

Основные ссылки

CSS adjustments for Marinelli theme

Объединение учителей Санкт-Петербурга

Форма поиска

Поиск

Вы здесь

Главная » ЭДС при движении проводника в поле

ЭДС при движении проводника в магнитном поле.
Причина возникновения ЭДС – сила Лоренца. При движении перемычки К на электроны действует сила Лоренца, совершающая работу. Электроны перемещаются отС к А. Перемычка – источник ЭДС. Следовательно
Эта формула используется в любом проводнике, движущемся в магнитном поле, если _↑↑.
Если между векторами и есть угол, то используется формула
Так как
Другой способ вывода формулы эдс в движущемся проводнике. Т.к. – электроны начинают под действием силы Лоренца перемещаться к одному из концов проводника, то возникает электрическое поле. Оно будет возрастать до тех пор, пока электрическая сила не уравновесит силу Лоренца. . Учитывая, что , получим: .
Явление существенно при движении проводников значительной длины или с большой скоростью, например, при полете самолета (в магнитном поле Земли).
Знак можно определить по правилу правой руки Правило правой руки для индукционного тока. Если правую руку расположить так, чтобы линии магнитной индукции (В) входили в ладонь, а отогнутый большой палец показывал направление движения проводника, то четыре вытянутых пальца укажут направление индукционного тока в проводнике.	Правило правой руки для индукционного тока
Вихревое электрическое поле Электроны в проводниках вторичной обмотки приводятся в движение электрическим полем (ЭП), которое порождается переменным магнитным полем (МП).
Фундаментальное свойство поля. Изменяясь во времени, магнитное поле порождает электрическое (Дж. Максвелл – английский физик). ЭП, порождаемое переменным МП, не связано с зарядом; силовые линии нигде не начинаются и не кончаются, т. е. линии замкнутые. Такое поле — вихревое электрическое.
Токи Фуко Индукционный ток в массивных проводниках называют токами Фуко. Используют: плавка металлов в вакууме. Вредное действие: бесполезная потеря энергии в сердечниках трансформаторов и в генераторах.

Теги:

конспект

Что такое электромагнитная индукция? – Определение из WhatIs.com

По

Участник TechTarget

Электромагнитная индукция — это создание электродвижущей силы (ЭДС) посредством движущегося магнитного поля вокруг электрического проводника и, наоборот, создание тока путем перемещения электрического проводника через статическое магнитное поле.

Электромагнитные помехи (EMI) также известны как электрический ток и электромагнитная индукция, а также могут называться магнитной индукцией, поскольку принцип остается тем же, независимо от того, осуществляется ли процесс с помощью электромагнита или статического магнита.
Электромагнитная индукция была открыта Майклом Фарадеем в 1831 году и, независимо и почти одновременно, Джозефом Генри в 1832 году. показать ток) и магнит. Когда магнит был перемещен к катушке, создается ЭДС, перемещающая датчик на гальванометре. Если приближается северный конец магнита, ток течет в одну сторону; если юг подтягивается ближе, то ток течет в обратном направлении.

Открытие электромагнитной индукции стало фундаментальным принципом в понимании и использовании электричества. Джеймс Клерк Максвелл сформулировал математическое описание как Закон индукции Фарадея , позже известный как Уравнение Максвелла-Фарадея .
Принцип электромагнитной индукции используется в электронных компонентах, таких как катушки индуктивности и трансформаторы. Электромагнитная индукция лежит в основе всех типов электрических генераторов и двигателей, используемых для получения электричества от движения и движения от электричества.

Последнее обновление: август 2018 г.
Продолжить чтение Об электромагнитной индукции
Зачем вашему центру обработки данных нужен генератор на топливных элементах
Стратегии аварийного питания центра обработки данных при планировании аварийного восстановления
Использование магнитов в нашей повседневной жизни
Память компьютера может увеличиться в 1000 раз благодаря новому компьютерному прорыву
СБОМ
Спецификация программного обеспечения (SBOM) — это перечень всех составляющих компонентов и программных зависимостей, участвующих в разработке и поставке приложения.
ПоискСеть
беспроводная ячеистая сеть (WMN)
Беспроводная ячеистая сеть (WMN) — это ячеистая сеть, созданная путем соединения узлов беспроводной точки доступа (WAP), установленных в . ..
Wi-Fi 7
Wi-Fi 7 — это ожидаемый стандарт 802.11be, разрабатываемый IEEE.
сетевая безопасность
Сетевая безопасность включает в себя все шаги, предпринятые для защиты целостности компьютерной сети и данных в ней.
ПоискБезопасность
Что такое модель безопасности с нулевым доверием?
Модель безопасности с нулевым доверием — это подход к кибербезопасности, который по умолчанию запрещает доступ к цифровым ресурсам предприятия и …
RAT (троянец удаленного доступа)
RAT (троян удаленного доступа) — это вредоносное ПО, которое злоумышленник использует для получения полных административных привилегий и удаленного управления целью …
атака на цепочку поставок
Атака на цепочку поставок — это тип кибератаки, нацеленной на организации путем сосредоточения внимания на более слабых звеньях в организации . ..
ПоискCIO
пространственные вычисления
Пространственные вычисления в широком смысле характеризуют процессы и инструменты, используемые для захвата, обработки и взаимодействия с трехмерными данными.
Пользовательский опыт
Дизайн взаимодействия с пользователем (UX) — это процесс и практика, используемые для разработки и внедрения продукта, который обеспечит позитивное и …
соблюдение конфиденциальности
Соблюдение конфиденциальности — это соблюдение компанией установленных правил защиты личной информации, спецификаций или …
SearchHRSoftware
Поиск талантов
Привлечение талантов — это стратегический процесс, который работодатели используют для анализа своих долгосрочных потребностей в талантах в контексте бизнеса . ..
удержание сотрудников
Удержание сотрудников — организационная цель сохранения продуктивных и талантливых работников и снижения текучести кадров за счет стимулирования …
гибридная рабочая модель
Гибридная рабочая модель — это структура рабочей силы, включающая сотрудников, работающих удаленно, и тех, кто работает на месте, в офисе компании…
SearchCustomerExperience
CRM (управление взаимоотношениями с клиентами) аналитика
Аналитика CRM (управление взаимоотношениями с клиентами) включает в себя все программные средства, которые анализируют данные о клиентах и представляют…
разговорный маркетинг
Диалоговый маркетинг — это маркетинг, который вовлекает клиентов посредством диалога.
цифровой маркетинг
Цифровой маркетинг — это общий термин для любых усилий компании по установлению связи с клиентами с помощью электронных технологий.
Наведенная электродвижущая сила и ток
Наведенный электродвижущий ток представляет собой индукцию тока в петле только за счет изменения магнитного поля. В законе Фарадея есть несколько экспериментов, основанных на этой теории. В первом эксперименте мы заметили, что амперметр показывает нулевое значение тока, что обычно означает или доказывает, что неподвижный магнит не индуцирует ток в катушке. Во втором эксперименте мы заметили, что измеритель показывает индукционный ток, который демонстрирует, что это связано с изменением магнитного поля по мере того, как магнит приближается или, можно сказать, удаляется от катушки.
Итак, нам совершенно ясно, что постоянное магнитное поле обычно ничего не делает с катушкой, в то время как мы можем сказать, что изменяющееся поле вызывает протекание тока.
Следовательно, мы можем сделать вывод из вышеприведенных экспериментов, которые мы обсуждали, что только путем изменения магнитного поля мы можем заставить ток течь. Чтобы быть более точным, мы можем сказать, что если изменить магнитный поток через катушку, то возникнет напряжение. Это напряжение называется ЭДС индукции.
Основываясь на его понимании электромагнитов, мы можем сказать, что он ожидал, что когда ток начнет течь по одному проводу, по кольцу пройдет своего рода волна, которая затем вызовет некоторый электрический эффект на противоположной стороне. Он также подключил один провод к гальванометру, а затем наблюдал за тем, как подключил другой провод к батарее. Он увидел переходный ток, который сам для себя назвал «электрической волной». когда соединил провод с аккумулятором и другой когда отсоединил. В течение двух месяцев ученый по имени Фарадей обнаружил еще несколько проявлений электромагнитной индукции.
Индуцированная электродвижущая сила
Магнитный поток обычно связан с площадью поверхности, когда он находится внутри магнитного поля. Мы можем сказать, что когда направление магнитного поля перпендикулярно площади поверхности, тогда магнитный поток или мы можем сказать, что магнитный поток на поверхности больше. Когда говорят, что магнитное поле параллельно площади поверхности, тогда магнитный поток направлен на меньшую поверхность.
Задумывались ли вы когда-нибудь, что когда катушка полностью остается внутри магнитного поля, то и во время движения, то почему через нее не течет ток?
Когда говорят, что катушка полностью находится внутри магнитного поля, один из двух концов катушки становится положительным, а другой конец катушки становится отрицательным. Разность потенциалов между катушками будет в каждом случае одинакова. Таким образом, когда две ячейки, имеющие эквивалентную электродвижущую силу, соединены друг с другом, мы можем сказать, что через катушку не протекает ток, и в катушке не существует результирующей индуцированной электродвижущей силы.
Закон Ленца описывает направление индуцированного поля.
Наведенная электродвижущая сила и ток
Закон Фарадея, который в целом описывает два разных явления: ЭДС движения, создаваемая силой, которая представляет собой магнитную силу, действующую на движущийся провод, и преобразователь ЭДС, создаваемый электрической силой.