30.1
Indukcja elektromagnetyczna powstaje, gdy materiał przewodzący prąd elektryczny jest wystawiony na działanie zmiennego w czasie pola magnetycznego.
Rozważmy na przykład magnes sztabkowy umieszczony w pobliżu cewki. Galwanometr podłączony do tej cewki pokazuje zerowy prąd przez nią przepływający.
Jeśli magnes sztabkowy porusza się w kierunku cewki, przez cewkę przepływa prąd. Ponadto, jeśli magnes sztabkowy zostanie odsunięty od cewki, prąd płynie w przeciwnym kierunku.
Podobnie, jeśli magnes sztabkowy jest utrzymywany na stałym miejscu, a cewka jest przesuwana w dowolnym kierunku, prąd przepływa przez cewkę.
Załóżmy, że magnes sztabkowy został zastąpiony drugą cewką podłączoną do akumulatora. Jeśli jedna z cewek zostanie przesunięta, przez drugą cewkę przepływa prąd.
Jeśli przełącznik steruje prądem przepływającym przez jedną cewkę, to chwilowy impuls prądu jest indukowany w drugiej cewce podczas otwierania lub zamykania przełącznika.
Tutaj prąd płynący przez drugą cewkę nazywany jest prądem indukowanym, a odpowiadający mu emf nazywany jest indukowanym emf.
Semf jest indukowany, gdy pole magnetyczne w cewce zmienia się w wyniku wpychania magnesu sztabkowego do cewki lub z niej. Siły elektromagnetyczne o przeciwnych znakach powstają w wyniku ruchu w przeciwnych kierunkach, a kierunki sił elektromotorycznych są również odwracane przez odwrócenie biegunów. Te same rezultaty uzyskuje się, jeśli porusza się cewką, a nie magnesem – ważny jest ruch względny. Im szybszy ruch, tym większy emf. Dodatkowo nie ma pola elektromagnetycznego, gdy magnes jest nieruchomy względem cewki.
Podobny efekt można uzyskać stosując dwa obwody, w których prąd w jednym obwodzie indukuje prąd w drugim, pobliskim obwodzie. Na przykład, jeśli obwód przewodzący prąd zostanie przesunięty w stronę drugiego obwodu stacjonarnego lub od niego, wówczas w drugim obwodzie indukuje się siła emf. Dodatkowo, jeśli prąd w pierwszym obwodzie jest sterowany za pomocą przełącznika, wówczas otwieranie i zamykanie przełącznika indukuje emf w drugim obwodzie.
We wszystkich powyższych scenariuszach indukowany emf indukuje prąd, zwany prądem indukowanym. Wspólnym czynnikiem wszystkich tych obserwacji jest zmiana strumienia magnetycznego. Tutaj strumień magnetyczny się zmienia, albo dlatego, że pole magnetyczne jest zależne od czasu, albo dlatego, że ruch obwodu zmienia przepływający przez niego strumień magnetyczny. Indukcja zachodzi ze względu na niestatyczny charakter działających sił. Należy zachować szczególną ostrożność podczas analizowania statycznych pól elektrycznych wytwarzanych przez rozkład ładunków i niestatycznych pól elektrycznych wytwarzanych przez zmienne w czasie pola magnetyczne.
Indukcja elektromagnetyczna powstaje, gdy materiał przewodzący prąd elektryczny jest wystawiony na działanie zmiennego w czasie pola magnetycznego.
Rozważmy na przykład magnes sztabkowy umieszczony w pobliżu cewki. Galwanometr podłączony do tej cewki pokazuje zerowy prąd przez nią przepływający.
Jeśli magnes sztabkowy porusza się w kierunku cewki, przez cewkę przepływa prąd. Ponadto, jeśli magnes sztabkowy zostanie odsunięty od cewki, prąd płynie w przeciwnym kierunku.
Podobnie, jeśli magnes sztabkowy jest utrzymywany na stałym miejscu, a cewka jest przesuwana w dowolnym kierunku, prąd przepływa przez cewkę.
Załóżmy, że magnes sztabkowy został zastąpiony drugą cewką podłączoną do akumulatora. Jeśli jedna z cewek zostanie przesunięta, przez drugą cewkę przepływa prąd.
Jeśli przełącznik steruje prądem przepływającym przez jedną cewkę, to chwilowy impuls prądu jest indukowany w drugiej cewce podczas otwierania lub zamykania przełącznika.
Tutaj prąd płynący przez drugą cewkę nazywany jest prądem indukowanym, a odpowiadający mu emf nazywany jest indukowanym emf.
From Chapter 30:
Now Playing
Electromagnetic Induction
5.4K Views
Electromagnetic Induction
1.6K Views
Electromagnetic Induction
1.7K Views
Electromagnetic Induction
3.0K Views
Electromagnetic Induction
1.4K Views
Electromagnetic Induction
2.1K Views
Electromagnetic Induction
1.8K Views
Electromagnetic Induction
5.7K Views
Electromagnetic Induction
6.3K Views
Electromagnetic Induction
3.5K Views
Electromagnetic Induction
4.2K Views
Electromagnetic Induction
4.2K Views
Electromagnetic Induction
2.9K Views
Electromagnetic Induction
3.0K Views
Electromagnetic Induction
3.4K Views
See More