Hiện tượng cảm ứng điện từ

Bách khoa toàn thư ngỏ Wikipedia

Bạn đang xem: hiện tượng cảm ứng điện từ

Điện kể từ học
Bài ghi chép về

Điện Từ học Lịch sử Giáo trình
Tĩnh điện Chất cơ hội điện Chất dẫn điện Cảm ứng tĩnh điện Điện quỷ 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 phỏng phân cực Mật phỏng năng lượng điện tích Phóng tĩnh điện Thế năng điện
Tĩnh từ Định luật Ampère Định luật Biot–Savart Định luật Gauss mang lại 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 miêu 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 vậy song Mật phỏng 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 tứ chiều Thế năng lượng điện kể từ tứ 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 kỳ lạ tạo hình một suất năng lượng điện động (điện áp) bên trên một vật dẫn Lúc vật dẫn này được bịa đặt nhập một kể từ ngôi trường phát triển thành thiên.^[1] Năm 1831, Michael Faraday tiếp tục minh chứng bởi vì thực nghiệm rằng kể từ ngôi trường hoàn toàn có thể sinh đi ra loại năng lượng điện.^[2] Thực vậy, Lúc mang lại kể từ thông gửi vào một mạch kín thay cho thay đổi thì nhập mạch xuất hiện nay một loại năng lượng điện. Dòng năng lượng điện này được gọi là loại năng lượng điện chạm màn hình.

Các quyết định luật về hiện tượng cảm ứng điện từ[sửa | sửa mã nguồn]

Thí nghiệm Faraday[sửa | sửa mã nguồn]

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

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

Từ những thực nghiệm cơ, Faraday tiếp tục rút đi ra những tóm lại sau đây:

Từ thông gửi vào mạch kín thay đổi theo dõi thời hạn là nguyên vẹn nhân sinh đi ra loại năng lượng điện chạm màn hình nhập mạch cơ.
Dòng năng lượng điện chạm màn hình chỉ tồn bên trên nhập thời hạn kể từ thông gửi vào mạch kín thay đổi.
Cường phỏng loại năng lượng điện chạm màn hình tỉ lệ thành phần thuận với vận tốc thay đổi của kể từ thông.
Chiều của loại năng lượng điện chạm màn hình tùy thuộc vào sự tăng hoặc hạn chế của kể từ thông gửi vào mạch (vì bên trên hình 15a và 15b tao thấy kể từ thông ở nhị đầu nam châm từ khi nào cũng to hơn ở địa điểm thân thiết của phái nam châm).

Định luật Lenz[sửa | sửa mã nguồn]

Đồng thời với Michael Faraday, Heinrich Lenz cũng phân tích hiện tượng cảm ứng điện từ và tiếp tục lần đi ra quyết định luật tổng quát mắng tạo điều kiện cho ta xác lập chiều của loại năng lượng điện chạm màn hình, gọi là quyết định luật Lenz. Nội dung quyết định luật như sau

Dòng năng lượng điện chạm màn hình nên với chiều sao mang lại kể từ ngôi trường tự nó sinh đi ra có công dụng ngăn chặn nguyên vẹn nhân sinh đi ra nó

Nếu là Dòng năng lượng điện chạm màn hình, hoàn toàn có thể màn biểu 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 dụng 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 hạn chế, kể từ ngôi trường chạm màn hình (do loại năng lượng điện chạm màn hình sinh đi ra nó) có công dụng ngăn chặn sự hạn chế của kể từ thông, khi cơ kể từ ngôi trường chạm màn hình tiếp tục nằm trong chiều với kể từ ngôi trường ngoài.

Xem thêm: Tháng 10/2023: Ai chưa cài VNeID và chưa tích hợp giấy tờ vào CCCD liệu có bị phạt?

Dưới trên đây, tao hãy áp dụng quyết định luật cơ nhằm xác lập chiều của loại năng lượng điện chạm màn hình nhập tình huống phía trên (hình a), Cực Bắc của thanh nam châm từ dịch chuyển nhập trong tâm ống thừng thực hiện mang lại kể từ thông (gửi qua chuyện ống thừng tăng thêm. Theo quyết định 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 từ nhằm kể từ thông Fc sinh đi ra có công dụng thực hiện hạn chế 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.

Bằng lý luận tao nhận biết nếu như dịch gửi vô cùng Bắc của thanh nam châm từ đi ra xa thẳm ống thừng, loại năng lượng điện chạm màn hình xuất hiện nay nhập mạch sẽ sở hữu được chiều ngược với chiều của loại năng lượng điện chạm màn hình nhập tình huống bên trên (Hình 15.1b).

Như vậy, theo dõi quyết định luật Lenz, loại năng lượng điện chạm màn hình khi nào cũng đều có tính năng ngăn chặn sự dịch gửi của thanh nam châm từ. Do cơ, nhằm dịch gửi thanh nam châm từ, tao nên nhọc sức. Chính công nhưng mà tao tốn được trở thành năng lượng điện năng của loại năng lượng điện chạm màn hình.

Định luật cơ phiên bản của hiện tượng cảm ứng điện từ[sửa | sửa mã nguồn]

"Suất năng lượng điện động chạm màn hình luôn luôn trực tiếp bởi vì về trị số, tuy nhiên trái khoáy vết với vận tốc phát triển 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 tự hiện tượng cảm ứng điện từ.

Từ thông gửi vào vòng thừng đỏ chót thay cho thay đổi Lúc dịch gửi nó nhập kể từ ngôi trường.

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

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

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

Từ cơ tao suy ra:

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

Ứng dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ[sửa | sửa mã nguồn]

Một phần mềm cần thiết của hiện tượng cảm ứng điện từ là tạo nên loại năng lượng điện xoay chiều. Thực hóa học của quy trình này là thay đổi cơ năng trở nên năng lượng điện năng.

Sơ thiết bị tranh bị tạo ra loại xoay chiều

Xét một sườn thừng dẫn bao gồm nhiều vòng xoay nhập 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 tảo sườn và cảm nhận được năng lượng điện năng của loại năng lượng điện chạm màn hình chạy nhập sườn cơ. Để dẫn được loại năng lượng điện ra bên ngoài, tao 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 tảo sườn, tiếp sau đó người sử dụng 2 thanh hao than thở tì nhập 2 hình trụ cơ nhằm nối sườn thừng với mạch dung nạp ngoài.

Giả sử ban sơ () 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:

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

Suất năng lượng điện động chạm màn hình xuất hiện nay nhập sườn theo dõi quyết định luật cơ phiên bản của hiện tượng cảm ứng điện từ là:

Vậy Lúc mang lại sườn tảo đều nhập kể từ ngôi trường đều, tao được một suất năng lượng điện động xoay chiều hình sin, với chu kì là chu kì tảo của khung:

Xem thêm: 2 loại cá có tên nghe đã 'ngượng đỏ mặt', thịt chắc ngọt, 100% tự nhiên không nuôi nhân tạo