Hiện tượng cảm ứng điện từ

Bách khoa toàn thư hé Wikipedia

Điện kể từ học
Bài viết lách về

Điện Từ học Lịch sử Giáo trình
Tĩnh điện Bạn đang xem: hiện tượng cảm ứng điện từ là gì 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 mang đến 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 mô 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 sức nóng Joule Hiện tượng tự động cảm Hiệu năng lượng điện thế Lực năng lượng điện động Mạch nối tiếp Mạch tuy nhiên song Mật chừng loại 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 tư chiều Thế năng lượng điện kể từ tư chiều
Các căn nhà 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 Lúc vật dẫn này được bịa vô một kể từ ngôi trường trở thành thiên.^[1] Năm 1831, Michael Faraday đang được chứng minh vày thực nghiệm rằng kể từ ngôi trường rất có thể sinh đi ra loại năng lượng điện.^[2] Thực vậy, Lúc mang đến kể từ thông gửi vào một mạch kín thay cho thay đổi thì vô mạch xuất hiện tại một loại năng lượng điện. Dòng năng lượng điện này được gọi là loại năng lượng điện chạm màn hình.

Các toan luật về hiện tượng lạ chạm màn hình năng lượng điện từ[sửa | sửa mã nguồn]

Thí nghiệm Faraday[sửa | sửa mã nguồn]

Lấy một cuộn thừng và giắt tiếp nối nhau nó với cùng 1 năng lượng điện kế tiếp G trở nên một mạch kín (hình a). Phía bên trên ống thừng bịa một thanh nam châm hút từ 2 vô cùng Bắc-Nam. Thí nghiệm mang đến thấy:

Nếu rút thanh nam châm hút từ đi ra, loại năng lượng điện chạm màn hình với chiều ngược lại (hình b)
Di fake thanh nam châm hút từ càng thời gian nhanh, độ mạnh loại năng lượng điện chạm màn hình Ic càng rộng lớn.
Giữ thanh nam châm hút từ đứng yên lặng đối với ống thừng, loại năng lượng điện chạm màn hình tiếp tục vày ko.
Nếu thay cho nam châm hút từ vày một ống thừng với loại năng lượng điện chạy qua chuyện, rồi tổ chức những thực nghiệm như bên trên, tớ cũng đều có những thành quả tương tự động.

Từ những thực nghiệm cơ, Faraday đang được rút đi ra những Tóm lại sau đây:

Từ thông gửi vào mạch kín đổi khác theo gót thời hạn là nguyên vẹn nhân sinh đi ra loại năng lượng điện chạm màn hình vô mạch cơ.
Dòng năng lượng điện chạm màn hình chỉ tồn bên trên vô thời hạn kể từ thông gửi vào mạch kín đổi khác.
Cường chừng loại năng lượng điện chạm màn hình tỉ lệ thành phần thuận với vận tốc đổi khác của kể từ thông.
Chiều của loại năng lượng điện chạm màn hình tùy theo sự tăng hoặc tách của kể từ thông gửi vào mạch (vì bên trên hình 15a và 15b tớ thấy kể từ thông ở nhì đầu nam châm hút từ lúc nào cũng to hơn ở địa điểm thân thuộc của phái mạnh châm).

Định luật Lenz[sửa | sửa mã nguồn]

Đồng thời với Michael Faraday, Heinrich Lenz cũng nghiên cứu và phân tích hiện tượng lạ chạm màn hình năng lượng điện kể từ và đang được lần đi ra toan luật tổng quát lác hỗ trợ chúng ta xác lập chiều của loại năng lượng điện chạm màn hình, gọi là toan luật Lenz. Nội dung toan luật như sau

Dòng năng lượng điện chạm màn hình nên với chiều sao mang đến kể từ ngôi trường vì thế nó sinh đi ra có công năng 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 Có nghĩa là Lúc kể từ trải qua mạch tăng thêm, kể từ ngôi trường chạm màn hình sinh đi ra có công năng ngăn chặn sự tăng của kể từ thông: kể từ ngôi trường chạm màn hình tiếp tục trái chiều với kể từ ngôi trường ngoài. Nếu kể từ trải qua mạch tách, kể từ ngôi trường chạm màn hình (do loại năng lượng điện chạm màn hình sinh đi ra nó) có công năng ngăn chặn sự tách của kể từ thông, khi cơ kể từ ngôi trường chạm màn hình tiếp tục nằm trong chiều với kể từ ngôi trường ngoài.

Dưới trên đây, tớ hãy áp dụng toan luật cơ nhằm xác lập chiều của loại năng lượng điện chạm màn hình vô tình huống phía trên (hình a), Cực Bắc của thanh nam châm hút từ dịch chuyển vô trong tim ống thừng thực hiện mang đến kể từ thông (gửi qua chuyện ống thừng tăng thêm. Theo toan luật Lenz, loại năng lượng điện chạm màn hình nên sinh đi ra kể từ ngôi trường trái chiều với kể từ ngôi trường của thanh nam châm hút từ nhằm kể từ thông Fc sinh đi ra có công năng thực hiện tách sự tăng của là nguyên vẹn nhân sinh đi ra nó. Muốn vậy loại năng lượng điện chạm màn hình nên với chiều như bên trên hình vẽ.

Xem thêm: đại học hàng hải điểm chuẩn

Bằng lý luận tớ nhận ra nếu như dịch fake vô cùng Bắc của thanh nam châm hút từ đi ra xa cách ống thừng, loại năng lượng điện chạm màn hình xuất hiện tại vô mạch sẽ có được chiều ngược với chiều của loại năng lượng điện chạm màn hình vô tình huống bên trên (Hình 15.1b).

Như vậy, theo gót toan luật Lenz, loại năng lượng điện chạm màn hình lúc nào cũng đều có thuộc tính ngăn chặn sự dịch fake của thanh nam châm hút từ. Do cơ, nhằm dịch fake thanh nam châm hút từ, tớ nên nhọc công. Chính công nhưng mà tớ tốn được trở thành năng lượng điện năng của loại năng lượng điện chạm màn hình.

Định luật cơ phiên bản của hiện tượng lạ chạm màn hình năng lượng điện từ[sửa | sửa mã nguồn]

"Suất năng lượng điện động chạm màn hình luôn luôn trực tiếp vày về trị số, tuy nhiên trái khoáy vết với vận tốc trở thành 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 lạ chạm màn hình năng lượng điện kể từ.

Từ thông gửi vào vòng thừng đỏ ửng thay cho thay đổi Lúc dịch fake nó vô kể từ ngôi trường.

Để lần biểu thức của Suất năng lượng điện động chạm màn hình, tớ dịch fake một vòng thừng dẫn kín (C) vô kể từ ngôi trường nhằm kể từ thông gửi vào vòng thừng thay cho thay đổi (hình). Khi cơ công của lực kể từ thuộc tính lên loại năng lượng điện chạm màn hình có mức giá trị:

Theo toan luật Lenz, công của kể từ lực thuộc tính lên loại năng lượng điện chạm màn hình là công cản có mức giá trị:

Công này được fake trở nên tích điện của loại chạm màn hình có mức giá trị:

Từ cơ tớ suy ra:

Đó là biểu thức của suất năng lượng điện động nhưng mà tớ nên lần.

Ứng dụng của hiện tượng lạ chạm màn hình năng lượng điện từ[sửa | sửa mã nguồn]

Một phần mềm cần thiết của hiện tượng lạ chạm màn hình năng lượng điện kể từ là tạo nên loại năng lượng điện xoay chiều. Thực hóa học của quy trình này là đổi khác cơ năng trở nên năng lượng điện năng.

Sơ đồ dùng trang bị tạo ra loại xoay chiều

Xét một sườn thừng 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 tiếp tục nên tốn một công nhằm thực hiện con quay sườn và có được năng lượng điện năng của loại năng lượng điện chạm màn hình chạy vô sườn cơ. Để dẫn được loại năng lượng điện ra phía bên ngoài, tớ nối 2 đầu thừng của sườn với 2 hình trụ dẫn cơ hội năng lượng điện cùng nhau và nằm trong gắn kèm với trục con quay sườn, tiếp sau đó người sử dụng 2 thanh hao phàn nàn tì vô 2 hình trụ cơ nhằm nối sườn thừng với mạch hấp phụ ngoài.

Giả sử thuở đầu () pháp tuyến của mặt mũi sườn tạo ra với một góc . Như vậy sau thời hạn , góc cơ thay cho thay đổi trở nên . Khi cơ kể từ thông gửi vào sườn là:

Xem thêm: đạo hàm của căn x

Trong cơ là tổng số vòng thừng của sườn, là diện tích S khung

Suất năng lượng điện động chạm màn hình xuất hiện tại vô sườn theo gót toan luật cơ phiên bản của hiện tượng lạ chạm màn hình năng lượng điện kể từ là:

Vậy Lúc mang đến sườn con quay đều vô kể từ ngôi trường đều, tớ được một suất năng lượng điện động xoay chiều hình sin, với chu kì là chu kì con quay của khung: