Elektromanyetik indüksiyon yasasının sunumu, Lenz kuralı. Elektromanyetik indüksiyon

İleri geri

Dikkat! Slayt önizlemeleri yalnızca bilgilendirme amaçlıdır ve sunumun tüm özelliklerini temsil etmeyebilir. Bu çalışmayla ilgileniyorsanız, lütfen tam sürümünü indirin.

Dersin Hedefleri:

• eğitici– elektromanyetik indüksiyon olgusunun özünü ortaya çıkarmak; Öğrencilere Lenz kuralını açıklayın ve onlara bu kuralı indüksiyon akımının yönünü belirlemek için kullanmayı öğretin; elektromanyetik indüksiyon yasasını açıklayabilir; Öğrencilere en basit durumlarda indüklenen emk'yi hesaplamayı öğretin.
• Gelişimsel– Öğrencilerin bilişsel ilgilerini, mantıksal düşünme ve genelleme yeteneklerini geliştirin. Fizikte öğrenme ve ilgi için motivasyonlar geliştirin. Fizik ve uygulama arasındaki bağlantıyı görme yeteneğini geliştirin.
• eğitici– öğrenci çalışmasına olan sevgiyi ve grup halinde çalışma yeteneğini geliştirin. Topluluk önünde konuşma kültürünü geliştirin.

Teçhizat:

• Ders Kitabı “Fizik - 11” G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, V.M.Charugin.
• G.N. Stepanova.
• "Fizik - 11". G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev'in ders kitabı için ders planları. yazar - derleyici G.V. Markina.
• Bilgisayar ve projektör.
• Materyal "Görsel Yardımcılar Kütüphanesi".
• Ders için sunum.

Ders planı:

Ders adımları	Zaman dk.	Yöntem ve teknikler
1. Organizasyon noktası: giriiş Tarihi bilgi		Öğretmen dersin konusunu, amaçlarını ve hedeflerini anlatır. Slayt 1. M. Faraday'ın hayatı ve çalışmaları. (Öğrenci mesajı). Slayt 2, 3, 4.
2. Yeni materyalin açıklaması “Elektromanyetik indüksiyon”, “indüksiyon akımı” kavramlarının tanımı. Manyetik akı kavramının tanıtılması. Manyetik akı ile indüksiyon hatlarının sayısı arasındaki ilişki. Manyetik akı birimleri. E.H Lenz'in kuralı. İndüklenen akımın (ve indüklenen emk'nin) bobindeki dönüş sayısına ve manyetik akı değişim hızına bağımlılığının incelenmesi. EMR'nin pratikte uygulanması.		1. EMR deneylerinin gösterilmesi, deneylerin analizi, “Elektromanyetik indüksiyon örnekleri” video parçasının görüntülenmesi, Slayt 5, 6. 2. Konuşma, sunumun izlenmesi. Slayt 7. 3. Lenz kuralının geçerliliğinin gösterilmesi. “Lenz Kuralı” video parçası. Slayt 8, 9. 4. Defterlerde çalışın, çizimler yapın, ders kitabıyla çalışın. 5. Konuşma. Deney. “Elektromanyetik İndüksiyon Yasası” video klibini izleyin. Sunumu görüntüleyin. Slayt 10, 11. 6. Sunumu görüntüleyin Slayt 12.
3. Çalışılan materyalin konsolidasyonu	10	1. Problemlerin çözümü No. 1819,1821(1.3.5) (Fizikteki problemlerin toplanması 10-11. G.N. Stepanova)
4. Özetleme	2	2.Çalışılan materyalin öğrenciler tarafından özetlenmesi.
5. Ödev	1	§ 8-11 (öğret), R. No. 902 (b, d, f), 911 (defterlere yazılmıştır)

DERSLER SIRASINDA

I. Organizasyon anı

1. Elektrik ve manyetik alanlar aynı kaynaklar tarafından üretilir - elektrik yükleri. Dolayısıyla bu alanlar arasında belirli bir bağlantının olduğu varsayımını yapabiliriz. Bu varsayım, 1831'de seçkin İngiliz fizikçi M. Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon olgusunu keşfettiği deneylerinde deneysel bir onay buldu. (slayt 1) .

Epigraf:

"Şans
yalnızca bir hisseye düşer
Zihnini hazırladı."

L. Pasternak

2. M. Faraday'ın hayatı ve çalışmalarının kısa bir tarihsel taslağı. (Öğrenci mesajı). (Slayt 2, 3).

II. Alternatif manyetik alanın neden olduğu olay ilk kez 1831'de M. Faraday tarafından gözlemlendi. Sorunu çözdü: Manyetik alan bir iletkende elektrik akımının ortaya çıkmasına neden olabilir mi? (Slayt 4).

M. Faraday, elektrik akımının bir demir parçasını mıknatıslayabildiğini düşündü. Bir mıknatıs da elektrik akımına neden olamaz mı? Uzun süre bu bağlantı keşfedilemedi. Ana şeyi anlamak zordu: Hareket eden bir mıknatıs veya değişen bir manyetik alan, bir bobindeki elektrik akımını tetikleyebilir. (Slayt 5).
(“Elektromanyetik indüksiyon örnekleri” videosunu izleyin). (Slayt6).

Sorular:

1. Sizce bobinde elektrik akımının akmasına neden olan şey nedir?
2. Mevcut durum neden kısa sürdü?
3. Mıknatıs bobinin içindeyken (Şekil 1), reostat kaydırıcısı hareket etmediğinde (Şekil 2), bir bobin diğerine göre hareket etmeyi bıraktığında neden akım yok?

Çözüm: Manyetik alan değiştiğinde akım ortaya çıkar.

Elektromanyetik indüksiyon olgusu, zamanla değişen bir manyetik alanda hareketsiz olan veya sabit bir manyetik alanda, içinden geçen manyetik indüksiyon hatlarının sayısı kadar hareket eden bir iletken devrede bir elektrik akımının oluşmasından oluşur. devre değişir.
Değişen bir manyetik alan durumunda, ana özelliği B - manyetik indüksiyon vektörünün büyüklüğü ve yönü değişebilir. Ancak elektromanyetik indüksiyon olgusu, sabit B'ye sahip bir manyetik alanda da gözlenir.

Soru: Hangi değişiklikler?

Manyetik alanın deldiği alan değişir; bu alana giren kuvvet çizgilerinin sayısı değişir.

Uzayın bir bölgesindeki manyetik alanı karakterize etmek için fiziksel bir miktar eklenir - manyetik akı – F(Slayt 7).

Manyetik akı F bir yüzey alanı aracılığıyla S manyetik indüksiyon vektörünün büyüklüğünün çarpımına eşit bir miktar çağırın İÇİNDE Meydana S ve vektörler arasındaki açının kosinüsü İÇİNDE Ve N.

Ф = ВS çünkü

İş V cos = V n manyetik indüksiyon vektörünün normale izdüşümünü temsil eder N kontur düzlemine. Bu yüzden Ф = В n S.

Manyetik akı ünitesi – Wb(Weber'in).

1 weber (Wb) manyetik akı, manyetik indüksiyon vektörüne dik olarak yerleştirilmiş 1 m2 alana sahip bir yüzey boyunca 1 T indüksiyonlu düzgün bir manyetik alan tarafından yaratılır.
Elektromanyetik indüksiyon olgusunda ana şey, alternatif bir manyetik alan tarafından bir elektrik alanının üretilmesidir. Kapalı bir bobinde olayın kaydedilmesini sağlayan bir akım ortaya çıkar (Şekil 1).
Ortaya çıkan bir yönde veya başka bir yönde indüklenen akım bir şekilde mıknatısla etkileşime girer. İçinden akım geçen bir bobin, kuzey ve güney olmak üzere iki kutbu olan bir mıknatıs gibidir. İndüksiyon akımının yönü, bobinin hangi ucunun kuzey kutbu olarak hareket edeceğini belirler. Enerjinin korunumu kanununa dayanarak bobinin hangi durumlarda mıknatısı çekeceğini, hangi durumlarda iteceğini tahmin edebiliriz.
Mıknatıs bobine yaklaştırılırsa, içinde bu yönde indüklenen bir akım belirir; mıknatıs mutlaka itilir. Mıknatıs ve bobini birbirine yaklaştırmak için pozitif iş yapılması gerekir. Bobin, aynı adı taşıyan kutbu kendisine yaklaşan mıknatısa bakacak şekilde bir mıknatısa benzer. Tıpkı kutupların birbirini itmesi gibi. Mıknatısı çıkarırken ise durum tam tersidir.

İlk durumda manyetik akı artar (Şekil 5), ikinci durumda ise azalır. Üstelik ilk durumda bobinde ortaya çıkan endüksiyon akımının oluşturduğu manyetik alanın endüksiyon hatları B/ bobinin üst ucundan çıkar, çünkü bobin mıknatısı iter ve ikinci durumda bu uca girerler. Bu çizgiler şekilde daha koyu renklerle gösterilmiştir. İlk durumda, akımlı bobin, kuzey kutbu üstte ve ikinci durumda altta bulunan bir mıknatısa benzer.
Şekilde gösterilen deney kullanılarak da benzer sonuçlar çıkarılabilir (Şekil 6).

(“Lenz Kuralı” parçasını görüntüle)

Çözüm: Kapalı bir devrede ortaya çıkan indüklenen akım, manyetik alanıyla, neden olduğu manyetik akıdaki değişime karşı koyar. (Slayt 8).

Lenz'in kuralı.İndüklenen akım her zaman kendisine yol açan nedenlere karşı bir tepkinin olduğu bir yöne sahiptir.

İndüksiyon akımının yönünü belirlemek için algoritma. (Slayt 9)

1. B dış alanının indüksiyon hatlarının yönünü belirleyin (N'den çıkıp S'ye girerler).
2. Devredeki manyetik akının artıp artmadığını veya azaldığını belirleyin (mıknatıs halkanın içine doğru hareket ederse ∆Ф>0, dışarı doğru hareket ederse ∆Ф olur).<0).
3. İndüklenen akımın oluşturduğu B′ manyetik alanının indüksiyon çizgilerinin yönünü belirleyin (eğer ∆Ф>0 ise B ve B′ çizgileri zıt yönlerdedir; ∆Ф ise)<0, то линии В и В′ сонаправлены).
4. Gimlet kuralını (sağ el) kullanarak indüksiyon akımının yönünü belirleyin.
Faraday'ın deneyleri, iletken bir devrede indüklenen akımın gücünün, bu devrenin sınırladığı yüzeye giren manyetik indüksiyon hatlarının sayısındaki değişim oranıyla orantılı olduğunu gösterdi. (Slayt 10).
İletken bir devredeki manyetik akıda bir değişiklik olduğunda, bu devrede bir elektrik akımı ortaya çıkar.
Kapalı bir döngüde indüklenen emk, bu döngü tarafından sınırlanan alan boyunca manyetik akının değişim hızına eşittir.
Dış manyetik akı azaldıkça devredeki akım pozitif yönde olur.

(“Elektromanyetik İndüksiyon Yasası” parçasını görüntüle)

(Slayt 11).

Kapalı bir döngüdeki elektromanyetik indüksiyonun EMF'si, bu döngü tarafından sınırlanan yüzey boyunca manyetik akının değişim hızına sayısal olarak eşit ve zıttır.

Elektromanyetik indüksiyonun keşfi teknik devrime önemli bir katkı sağladı ve modern elektrik mühendisliğinin temelini oluşturdu. (Slayt 12).

III. Öğrenilenlerin pekiştirilmesi

1819, 1821(1.3.5) sayılı problemlerin çözümü

(Fizikteki problemlerin toplanması 10-11. G.N. Stepanova).

IV. Ev ödevi:

§8 - 11 (öğret), R. No. 902 (b, d, f), No. 911 (defterlere yazılmıştır)

Kaynakça:

1. Ders Kitabı “Fizik – 11” G.Ya.Myakishev, B.B.Bukhovtsev, V.M.Charugin.
2. Fizikte problemlerin toplanması 10-11. G.N. Stepanova.
3. "Fizik - 11". G.Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev'in ders kitabı için ders planları. yazar-derleyici G.V. Markina.
4. V/m ve video materyalleri. Okul fiziği deneyi “Elektromanyetik indüksiyon” (bölümler: “Elektromanyetik indüksiyon örnekleri”, “Lenz kuralı”, “Elektromanyetik indüksiyon yasası”).
5. Fizikte problemlerin toplanması 10-11. AP Rymkevich.

Efektleri Etkinleştir

1 / 28

Efektleri devre dışı bırak

Benzerlerini görüntüle

Yerleştirme kodu

Temas halinde

Sınıf arkadaşları

Telgraf

Yorumlar

Yorum yaz

Yorum eklemek için kaydolun.

Sunum için özet

"Elektromanyetik indüksiyon" sunumu Faraday'ın deneyimini, elektromanyetik indüksiyonun keşfini ve onu yöneten yasayı, indüksiyon akımı elde etme yöntemini vb. anlatır. Sunumun ikinci yarısı öğrencilerin bu derse hazırlanmalarına yardımcı olacak bir dizi görev ve görev içerir. Devlet sınavı.

• Faraday'ın deneyi;
• Manyetik akı;
• Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon yasası;
• Lenz kuralı;
• İndüksiyon akımının elde edilmesi.

Biçim

pptx (powerpoint)

Slayt sayısı

Popova I.A.

Kitle

Kelimeler

Soyut

Sunmak

Amaç

• Bir öğretmen tarafından ders yürütmek

  Test/doğrulama çalışmasını yürütmek

Slayt 1

Slayt 2

Hedef

Kinematiğin temel kavramlarının, hareket türlerinin, kinematik grafiklerinin ve formüllerinin GIA kodlayıcısına ve sınav kağıdının gösterim versiyonunun planına uygun olarak tekrarlanması.

Slayt 3

Elektromanyetik indüksiyon olgusunun keşfi

• Elektromanyetik indüksiyon olgusu, 1831'de seçkin İngiliz fizikçi M. Faraday tarafından keşfedildi. Devreye giren manyetik akı zamanla değiştiğinde, kapalı bir iletken devrede bir elektrik akımının oluşmasından oluşur.
• Faraday Michael (22.09.1791–25.08.1867)
• İngiliz fizikçi ve kimyager.

Slayt 4

Faraday'ın deneyi

Slayt 5

Elektromanyetik indüksiyon olgusu

Elektromanyetik indüksiyon olgusu, devreye giren manyetik akı zamanla değiştiğinde kapalı bir iletken devrede bir elektrik akımının ortaya çıkmasından oluşur.

Slayt 6

Elektromanyetik indüksiyon olgusu

Slayt 7

Manyetik akı

• Devrenin S alanı boyunca manyetik akı Φ miktardır
• Φ = B S çünkü α
• burada B, manyetik indüksiyon vektörünün büyüklüğüdür,
• α – vektör ile kontur düzleminin normali arasındaki açı
• Manyetik akının SI birimine weber (Wb) adı verilir.

Slayt 8

Elektromanyetik indüksiyon olgusu

Slayt 9

Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon yasası

Lenz'in kuralı:

• İletken bir devrede manyetik akı değiştiğinde, devre tarafından sınırlanan yüzey boyunca manyetik akının eksi işaretiyle alınan değişim hızına eşit bir indüklenmiş emk Eind ortaya çıkar:
• Bu örnekte bir ind< 0. Индукционный ток Iинд течет навстречу выбранному положительному направлению обхода контура.

Slayt 10

İndüksiyon akımının manyetik akı değişim hızına bağımlılığı

Slayt 11

Lenz'in kuralı

• ben dava
• II vakası
• III vaka
• IV vaka

Slayt 12

Manyetik akı değişimi

Kapalı bir devreye giren manyetik akıdaki değişiklik iki nedenden dolayı meydana gelebilir:

• Manyetik akı, devrenin veya parçalarının zamanla sabit bir manyetik alan içindeki hareketine bağlı olarak değişir.
• Sabit bir devrede manyetik alanın zamanındaki değişim.

Slayt 13

İndüklenen akımın elde edilmesi

Slayt 14

Alternatör

Slayt 15

Elektromanyetik indüksiyon olgusu aşağıdaki durumlarda gözlenir:

• mıknatısın bobine göre hareketi (veya tersi);
• bobinlerin birbirine göre hareketi;
• birinci bobin devresindeki akım gücünün değiştirilmesi (bir reostat kullanarak veya bir anahtarı kapatıp açarak);
• devrenin manyetik alanda dönmesi;
• Mıknatısın devre içinde dönmesi.

Slayt 16

Görevleri düşünelim

Kinematik ile ilgili çeşitli görevler (Devlet Sanat Akademisi 2008-2010'un görevlerinden)

Slayt 17

Görevler

Mıknatısın güney kutbu bobine yerleştirildiğinde ampermetre endüksiyon akımının oluşumunu kaydeder. İndüksiyon akımının gücünü arttırmak için ne yapılması gerekiyor?

• mıknatıs yerleştirme hızını artırın
• kuzey kutbuna sahip bobine bir mıknatıs yerleştirin
• ampermetre bağlantısının polaritesini değiştirin
• daha düşük bölme değerine sahip bir ampermetre alın

Slayt 18

Bobin bir galvanometreye bağlanır. Aşağıdaki durumların hangisinde elektrik akımı meydana gelir? A) Bobinin içine bir elektromıknatıs itilir. B) Bobin bir elektromıknatıs içerir.

1. Yalnızca A.
2. Yalnızca B.
3. Her iki durumda da.
4. Yukarıdaki durumların hiçbirinde.

Slayt 19

İki özdeş A ve B bobininin her biri kendi galvanometresine bağlanmıştır. A bobinine bir şerit mıknatıs yerleştirilir ve aynı şerit mıknatıs B bobininden çıkarılır. Galvanometre hangi bobinlerde indüklenen akımı tespit edecek?

1. hiçbirinde
2. her iki bobinde
3. yalnızca A bobininde
4. sadece makarada

Slayt 20

Mıknatıs, güney kutbu aşağıda olacak şekilde sabit bir metal halkanın içine düştüğünde, ikinci kez kuzey kutbu aşağıda olacak şekilde düşer. Halka akımı

1. her iki durumda da olur

Slayt 21

Bobindeki akım şekildeki grafiğe göre değişmektedir. Hangi zaman aralıklarında sadece manyetik alan değil aynı zamanda bobinin ucuna yakın bir elektrik alanı da tespit edilebilir?

1. 0'dan 2 sn'ye ve 5'ten 7 sn'ye.
2. Sadece 0'dan 2 saniyeye kadar.
3. Sadece 2 ila 5 saniye arası.
4. Belirtilen tüm zaman aralıklarında.

Slayt 22

İlk iki saniye boyunca metal halkanın içine bir mıknatıs itilir, sonraki iki saniye boyunca mıknatıs halkanın içinde hareketsiz bırakılır ve sonraki iki saniye boyunca halkadan çıkarılır. Bobinde akım hangi zaman aralıklarında akar?

1. 0–6 sn
2. 0–2 sn ve 4–6 sn
3. 2–4 saniye
4. yalnızca 0–2 sn

Slayt 23

İnce, uzun bir süspansiyon üzerindeki kapalı bir alüminyum halkaya kalıcı bir mıknatıs yerleştirilir (şekle bakın). İlk kez - kuzey kutbundan, ikinci kez - güney kutbundan. burada

1. her iki deneyde de halka mıknatıstan itiliyor
2. her iki deneyde de halka mıknatıs tarafından çekiliyor
3. ilk deneyde halka mıknatıstan itilir, ikinci deneyde halka mıknatısa çekilir
4. ilk deneyde halka mıknatıs tarafından çekilir, ikinci deneyde halka mıknatıstan itilir

Slayt 24

Mıknatıs şekilde gösterildiği gibi halkadan çıkarılır. Halkaya en yakın mıknatıs kutbu hangisidir?

1. kuzey
2. güney
3. olumsuz
4. pozitif

Slayt 25

Şekil, Lenz kuralını doğrulamak için yapılan bir deneyin gösterimini göstermektedir. Deney kesik bir halkayla değil, katı bir halkayla gerçekleştirilir, çünkü

1. katı halka çelikten yapılmıştır ve kesilmiş halka alüminyumdan yapılmıştır
2. girdap elektrik alanı katı bir halkada oluşmaz, ancak kesik bir halkada oluşur
3. İndüklenen akım katı bir halkada meydana gelir, ancak kesik bir halkada meydana gelmez.
4. İndüklenmiş bir emk katı bir halkada meydana gelir, ancak kesik bir halkada meydana gelmez.

Slayt 26

Şekilde bir çerçeveyi düzgün bir manyetik alanda döndürmenin iki yolu gösterilmektedir. Çerçevedeki akım

1. her iki durumda da olur
2. hiçbir durumda ortaya çıkmaz
3. yalnızca ilk durumda ortaya çıkar
4. yalnızca ikinci durumda ortaya çıkar

Slayt 27

Şekil, tüm nesnelerin hareketsiz olduğu Lenz kuralını test etmek için yapılan bir gösteri deneyinin anını göstermektedir. Mıknatısın güney kutbu sağlam metal halkanın içindedir ancak ona değmemektedir. Metal halkalı külbütör kolu dikey desteğin etrafında serbestçe dönebilir. Mıknatıs halkanın dışına çıktığında,

1. sabit kal
2. saat yönünün tersine hareket et
3. salınım yapmak
4. mıknatısı takip et

Slayt 28

Edebiyat

• http://site/

Tüm slaytları görüntüle

Soyut

Fizik öğretmeni

Belovo 2013

Açıklayıcı not

Edebiyat

Peryshkin, A.V., Fizik. 7. sınıf. Ortaokullar için ders kitabı / A. V. Peryshkin. - M.: Bustard, 2009. – 198 s.

Peryshkin, A.V., Fizik. 8. sınıf. Ortaokullar için ders kitabı / A. V. Peryshkin. - M.: Bustard, 2009. – 196 s.

Belediye bütçeli standart dışı eğitim kurumu

“Tasirov G.Kh.'nin adını taşıyan 1 numaralı spor salonu. Belovo Şehri"

Elektromanyetik indüksiyon. Faraday'ın deneyleri Devlet Sınavına Hazırlık.

Metodolojik kılavuz (sunum)

Fizik öğretmeni

Belovo 2013

Açıklayıcı not

Metodolojik kılavuz (sunum) “Elektromanyetik indüksiyon. Faraday'ın deneyleri. Devlet Sınavına Hazırlık" Fizik 2010 Devlet Nihai Sertifikasyonu (SFA) gerekliliklerine uygun olarak derlenmiş olup ortaokul mezunlarını sınava hazırlamayı amaçlamaktadır.

Sunumun kısalığı ve netliği, 9. sınıfta bir fizik dersini tekrarlarken kapsanan materyali hızlı ve verimli bir şekilde tekrarlamanıza ve uygulamayı göstermek için 2008-2010 Devlet Fizik Akademik Sınavının demo versiyonlarının örneklerini kullanmanıza olanak tanır. A ve B seviyelerindeki sınav görevleri versiyonlarındaki temel yasa ve formüllerin listesi.

Kılavuz aynı zamanda 10-11. sınıflar için ilgili konuların tekrarı sırasında da kullanılabilir; bu, öğrencilere son yıllarında yapılacak bir seçmeli sınav için yol gösterici olacaktır.

Not: Film dosyası portaldaki maksimum yükleme boyutunu aşıyor ve sıkıştırıldığında oynatma kalitesi olumsuz etkileniyor. Bu nedenle slaytlara video klip eklemek için (sunumda öneriler belirtilmiştir), filmi slaytlarda belirtilen adreslerden indirin ve belirtilen yerlere yerleştirin. Eklerken, “Seçenekler” sekmesinde “slaytları gösterirken otomatik oynat” seçeneğini ayarlayın, “Tam ekran” kutusunu işaretleyin

Edebiyat

Zorin, N.I. GIA 2010. Fizik. Eğitim görevleri: 9. sınıf / N.I. Zorin. – M.: Eksmo, 2010. – 112 s. – (Devlet (nihai) sertifikası (yeni bir formda).

Kabardey, O.F. Fizik. 9. sınıf: temel okul kursu / O.F. için final sertifikasyonuna hazırlık için test görevlerinin toplanması. Kabardey. – M.: Bustard, 2008. – 219 s.;

Peryshkin, A.V., Fizik. 7. sınıf. Ortaokullar için ders kitabı / A. V. Peryshkin. - M.: Bustard, 2009. – 198 s.

Peryshkin, A.V., Fizik. 8. sınıf. Ortaokullar için ders kitabı / A. V. Peryshkin. - M.: Bustard, 2009. – 196 s.

Özeti indir

Belediye eğitim kurumu

"72 Nolu Ortaokul"

Elektrodinamik Elektromanyetik indüksiyon

(Bölüm 1)

Sunumu hazırladık

fizik ve bilgisayar bilimleri öğretmeni

V.S.

Saratov

Elektromanyetik indüksiyon

Bu derste aşağıdaki soruları incelemelisiniz:

• elektromanyetik indüksiyon olgusu;
• alternatif elektrik ve manyetik alanlar ile sabit alanlar arasındaki fark;
• manyetik akı;
• indüksiyon akımının yönü;
• Lenz kuralı;
• elektromanyetik indüksiyon yasası;
• girdap elektrik alanı;
• hareketli iletkenlerde indüklenen emk;
• elektromanyetik indüksiyon olgusunun uygulanması.

Sonuç olarak şunları öğrenmelisiniz:

• manyetik indüksiyonun indüksiyon akımının yönünü belirlemek;
• manyetik akıyı hesaplamak;
• indüklenen emk'yi hesaplayın.

Bunun için:

• Ders kitabı materyallerini inceleyin;
• Öz kontrol sorularını yanıtlayın;
• Bu tür sorunların çözümüne yönelik metodolojiyi düşünün;

Elektromanyetik indüksiyon olgusunun keşfi

MİCHAEL FARADAY

(1791-1867)

Gravür: Michael Faraday, 1830'da Londra'daki Kraliyet Enstitüsü'nde deneylerini gösteren bir konferans veriyor

Elektromanyetik indüksiyon olgusunun gözlemlenmesi

Devreden geçen manyetik akı değiştiğinde bir devrede EMF'nin ortaya çıkması olgusuna elektromanyetik indüksiyon denir.

Manyetik akı. Elektromanyetik İndüksiyon Yasası

Alan boyunca manyetik akı Φ S kontura değer denir:

Φ = B · Sçünkü α

Manyetik akının SI birimine denir vberom (Wb). 1 Wb'ye eşit bir manyetik akı, 1 T'lik bir indüksiyona sahip bir manyetik alan tarafından oluşturulur ve normal yönde 1 m alana sahip düz bir kontura nüfuz eder. 2 .

Faraday deneysel olarak iletken bir devrede manyetik akı değiştiğinde indüklenmiş bir emk E'nin ortaya çıktığını tespit etti. ind Eksi işaretiyle alınan, konturla sınırlanan yüzey boyunca manyetik akının değişim hızına eşit:

0 ve EMF ind I ind devreyi atlamanın seçilen pozitif yönüne doğru akar. Lenz kuralı, EMF ind ve ΔФ/Δt'nin her zaman zıt işaretlere (Faraday formülündeki “eksi” işareti) sahip olduğu deneysel gerçeğini yansıtmaktadır. Lenz kuralının derin bir fiziksel anlamı vardır; enerjinin korunumu yasasını ifade eder." width="640"

İndüksiyon akımının yönü. Lenz'in kuralı

Deneyimler, manyetik akı değiştiğinde kapalı bir döngüde uyarılan indüklenen akımın her zaman oluşturduğu manyetik alanın, indüklenen akıma neden olan manyetik akıdaki değişikliği önleyecek şekilde yönlendirildiğini göstermektedir. Bu ifadeye Lenz kuralı (1833) adı verilir.

Lenz Emily Khristianovich

Lenz kuralının çizimi.

Bu örnekte, ΔФ/ Δ t 0 ve EMF ind I ind, devreyi bypass ederek seçilen pozitif yöne doğru akar.

Lenz kuralı, EMF ind ve ΔФ/Δt'nin her zaman zıt işaretlere (Faraday formülündeki “eksi” işareti) sahip olduğu deneysel gerçeğini yansıtmaktadır. Lenz kuralının derin bir fiziksel anlamı vardır; enerjinin korunumu yasasını ifade eder.

Hareketli iletkenlerde indüksiyon EMF'si

İndüklenen emk'nin oluşumu, Lorentz kuvvetinin hareketli iletkenlerdeki serbest yükler üzerindeki etkisi ile açıklanmaktadır. Lorentz kuvveti bu durumda dış kuvvet rolünü oynar.

Yol üzerinde F L kuvvetinin yaptığı iş ben eşittir A = F L · ben= eυB ben .

EMF tanımına göre

EMF ind ilişkisine olağan biçim verilebilir. Δt zamanla kontur alanı ΔS = olarak değişir benυΔt. Bu süre zarfında manyetik akıdaki değişim şuna eşittir:

ΔΦ = BlυΔt. Buradan,

Problem çözme

Problem çözme

B Ben

Problem çözme

Problem çözme

Problem çözme

Problem çözme

Problem çözme

Problem çözme

Problem çözme

“-” işareti göz ardı edilebilir çünkü belirtilmemiş

manyetik akı nasıl değişir?

Problem çözme

Problem çözme

Problem çözme

Problem çözme

Ev ödevi

§§ 11.13, Örn.2 (8.9)

2006 - 2009 Birleşik Devlet Sınavının deneme versiyonlarındaki tüm sorunları göz önünde bulundurun. Elektromanyetik indüksiyon konusu hakkında.

Elektromanyetik indüksiyon olgusu

"Mutlu kazalar hazırlıklı zihnin yalnızca bir kısmına gelir."

L. Pasternak

Danimarkalı bilim adamı Oersted'in deneyimi

1820

1777 – 1851

Michael Faraday

1791 – 1867, İngiliz fizikçi

St.Petersburg'un onursal üyesi

Bilimler Akademisi (1830),

Elektromanyetik alan doktrininin kurucusu; “elektrik” ve “manyetik alan” kavramlarını tanıttı;

varoluş fikrini dile getirdi

elektromanyetik dalgalar .

1821 yıl: “Manyetizmayı elektriğe dönüştürün.”

1931 yıl – manyetik alan kullanarak elektrik akımı aldı

"Elektromanyetik indüksiyon" -

Latince kelime anlamı " rehberlik"

M. Faraday'ın deneyi

“Geniş bir ahşap makaraya 203 fit uzunluğunda bir bakır tel sarıldı ve dönüşleri arasında, ilkinden pamuk ipliğiyle yalıtılmış aynı uzunlukta bir tel sarıldı.

Bu spirallerden biri galvanometreye, diğeri ise güçlü bir bataryaya bağlıydı...

Devre kapatıldığında galvanometrede ani fakat son derece zayıf bir hareket gözlenmiş, aynı etki akım durdurulduğunda da gözlenmiştir.

Akımın spirallerden birinden sürekli geçmesi nedeniyle galvanometre iğnesindeki sapmaları tespit etmek mümkün olmadı ... "

Ne görüyoruz?

Deneyimden çıkan sonuç :

• Bobinde ortaya çıkan akıma (kapalı devre) denir.

indüksiyon.

• Ortaya çıkan akım ile daha önce bildiklerimiz arasındaki fark şudur: onu almak için güncel kaynağa gerek yok.

Faraday'ın genel sonucu

Kapalı bir döngüde endüksiyon akımı, manyetik akı döngü tarafından sınırlanan alan boyunca değiştiğinde meydana gelir.

Elektromanyetik indüksiyon Zamanla değişen bir manyetik alanda hareketsiz olan veya sabit bir manyetik alanda devreye giren manyetik indüksiyon hatlarının sayısı kadar hareket eden bir iletken devrede bir elektrik akımının oluşmasından oluşan fiziksel bir olaydır. değişiklikler.

Ortaya çıkan akıma denir tümevarım .

Olayın nedeni nedir Bobinde indüklenen akım?

Bir mıknatıs düşünün:

Mıknatıs hakkında ne söyleyebilirsiniz?

Bir bobinin kapalı devresine bir mıknatıs yerleştirdiğimizde, Onun için ne değişir?

İndüksiyon akımının yönü nasıl belirlenir?

Bu deneylerde indüksiyon akımının yönünün farklı olduğunu görüyoruz.

Rus bilim adamı, enerjinin korunumu yasasına dayanarak Lenz teklif edildi kural indüksiyon akımının yönünü belirler.

Rus fizikçi Emil Lenz

1804 – 1865

0, eğer uzarsa, o zaman ∆Ф 0). 3. İndüklenen akımın yarattığı B′ manyetik alanının indüksiyon çizgilerinin yönünü belirleyin (∆Ф 0 ise, o zaman B ve B′ çizgileri zıt yönlere yönlendirilir; ∆Ф 0 ise, o zaman B ve B′ çizgileri ortak yönetmenlik). 4. Gimlet kuralını (sağ el) kullanarak indüksiyon akımının yönünü belirleyin. ∆ Ф, "genişlik = "640" devresine giren manyetik indüksiyon B hatlarının sayısındaki bir değişiklik ile karakterize edilir

1. Dış alan B'nin (buradan gelen) indüksiyon hatlarının yönünü belirleyin. N ve dahil edilir S ).

2. Devredeki manyetik akının artıp artmadığını veya azaldığını belirleyin (eğer mıknatıs halkanın içine doğru hareket ederse, o zaman ∆Ф) 0, uzatılırsa ∆Ф 0).

3. İndüksiyon akımının yarattığı B′ manyetik alanının indüksiyon hatlarının yönünü belirleyin (eğer ∆Ф ise) 0 ise B ve B' çizgileri zıt yönlere yönlendirilir; eğer ∆Ф 0 ise B ve B' doğruları eş yönlüdür).

4. Gimlet kuralını (sağ el) kullanarak indüksiyon akımının yönünü belirleyin.

∆ F

değişimle karakterize edilen

manyetik indüksiyon B hattı sayısı,

kontura nüfuz eden

Elektromanyetik indüksiyon yasasının matematiksel formülü

ε =  - ΔΦ/Δ T 

ΔΦ/Δ T - manyetik akının değişim hızı (birimler Wb/s )

Kapalı bir döngüde indüklenen emk, büyüklük olarak döngü tarafından sınırlanan yüzey boyunca manyetik akının değişim hızına eşittir.

Elektromanyetik yasa tümevarım

Kapalı bir döngüdeki elektromanyetik indüksiyonun EMF'si, bu döngü tarafından sınırlanan yüzey boyunca manyetik akının değişim hızına sayısal olarak eşit ve zıttır.

Dış manyetik akı azaldıkça devredeki akım pozitif yönde olur.

Bilgisayar sabit diski.

Modern dünyada elektromanyetik indüksiyon

Video Kaydedici.

Polis dedektörü.

Havaalanlarında metal dedektörü

Manyetik kaldırma treni

Elektromanyetik indüksiyon olgusunun uygulanmasına ilişkin videolar gösteriliyor: metal dedektörü, manyetik ortama bilgi kaydetme ve bunlardan okuma - disk “Fizik 7-11. Sınıflar. Görsel yardımcılar kütüphanesi" Eğitim kompleksleri.

ELEKTROMANYETİK İNDÜKSİYON

1824 yılında Fransız Arago, serbestçe asılı duran bir manyetik iğnenin salınımlarını keşfetti.
Altlarında manyetik bir plaka varsa çok daha hızlı kaybolurlar. Daha sonraki deneyler, bir bakır plaka hızla döndüğünde, üzerinde bulunan manyetik iğnenin aynı yönde salınmaya başladığını gösterdi.
Bunun için bir açıklama İngiliz Faraday tarafından yapıldı.
(1831). Elektrik ve manyetik alanların birbirine bağlı olduğu ve eğer bir iletken etrafındaysa
elektrik akımı manyetik bir akım ürettiğinde bunun tersi de geçerlidir: GÖRÜNÜM
KAPALI BİR İLETKENDEKİ ELEKTRİK AKIMI,
MANYETİK ALANIN ETKİSİ ALTINDA.

Faraday bir dizi deney gerçekleştirdi. Manyetik olmayan
1
çubuk iki parça bakır tel ile sarılmıştır
su. Bir(1) adet B Piline bağlı WTOB
sürüyü (2) galvanometreye G. Sabit olarak
tel 1'deki akım, galvanometre iğnesi
G
sapıyor ve bu, 2. kabloda akım olmadığı anlamına geliyor. 2
K anahtarı kapatılıp açıldığında galvanometre iğnesi hafif ve hızlı bir şekilde saptı
orijinal konumuna geri döndü, bu da gösterdi
İNDÜKSİYON AKIMI adı verilen kısa süreli bir akımın devre 2'deki görünümü. Bunun yönü
anahtarı açarken ve kapatırken akım zıttı. Neyin sebep olduğu belli değildi
indüksiyon akımının ortaya çıkışı: başlangıç ​​​​akımında veya manyetik alanda bir değişiklik.

Bir galvanometre G K₁ I ile K₂ bobinine ise
S
1
K₁ bobinini B piline bağlayın
B
bir akım I 1 yaratıyorum, o zaman K₂'de olacak
N
şimdiki ben 2. K₁ bobinini çıkarırken
K₂ akımı I 2 ortaya çıkar, ancak yönlendirilir K₂ I
2
zıt.
G
İndüksiyon akımı aynı şekilde oluşur
galvanometreli bir bobine ise
mıknatısı getirin ve bobin boyunca hareket ettirin.
İndüksiyon akımının yönü mıknatısın hangi ucunun bobine baktığına ve
yaklaşıyor muydu, yoksa uzaklaşıyordu.
İndüksiyon akımı I 2'nin ortaya çıkmasının nedeni
Bobinin yarattığı manyetik alandaki değişiklik
K₁ veya mıknatıs.

FARADAY YASASI

ELEKTROMANYETİK İNDÜKSİYON

Faraday'ın keşfettiği fenomenin adı:
ELEKTROMANYETİK İNDÜKSİYON – oluşum
Hareket eden bir iletkendeki elektromotor kuvvet
manyetik alan veya akı bağlantısı değiştiğinde kapalı bir iletken döngüde. (dolayı
devrenin manyetik alanda hareketi veya değişiklikleri
alanın kendisi).
Devrede bir endüksiyon akımının ortaya çıkması şunu gösterir:
Elektromanyetik kuvvet adı verilen bir elektromotor kuvvetin (EMF) devresindeki varlığı
indüksiyon (indüksiyon emk Ei).
İndüklenen akımın değeri ve dolayısıyla indüklenen emk
yalnızca manyetik akı değişim hızıyla belirlenir.

FARADAY'IN ELEKTROMANYETİK İNDÜKSİYON YASASI

Devredeki elektromanyetik indüksiyonun EMF'si sayısal olarak eşit ve değişim hızının işaretiyle zıttır.
sınırlı bir yüzeyden geçen manyetik akı
bu kontur.
Kanun evrenseldir Ei değişim yöntemine bağlı değildir
manyetik akı.
D
Ei
dt
ELEKTROMANYETİK İNDÜKSİYONUN TEMEL YASASI
Ei'nin birimi V'dir (volt).
Wb
Tm2
Nm2
J
ABC
D
İÇİNDE
dt
İle
İle
A
M
İle
A
İle
A
İle

LENZ'İN KURALI

“-” işareti akıştaki artışı gösterir d dt 0
sıfırdan küçük indüklenen emk'ye neden olur d dt 0 Ei 0
yani indüklenen akımın alanı akışa doğru yönlendirilir ve bunun tersi d dt 0 Ei 0, yani akışın yönü ve indüklenen akım alanları çakışır.
“-” işareti matematiksel bir ifadedir LENZ KURALLARI
– indüksiyon akımının yönünü bulmak için genel bir kural.
Devrede indüklenen akım her zaman öyle bir yöne sahiptir ki yarattığı manyetik alan, buna sebep olan manyetik akıdaki değişikliği engeller.
indüklenen akım.

Sabit iletkenlerde indüklenen emf'nin oluşumunu açıklamak için Maxwell, herhangi bir alternatif manyetik alanın çevredeki alanda bir elektrik alanını harekete geçirdiğini ve bunun da iletkenlerde indüklenen akımın ortaya çıkmasının nedeni olduğunu öne sürdü.
kondüktör.
Bu alanın kuvvet vektörünün E B herhangi bir sabit L konturu boyunca dolaşımı
Elektromanyetik indüksiyonun EMF'si.
D
Ei E B dl
dt
L

MANYETİK ALANDA ÇERÇEVE DÖNÜŞÜ

Çerçevenin eşit şekilde dönmesine izin verin ω
S
açısal hız w sabiti ile xia,
α
düzgün bir manyetik alanda
İÇİNDE
indüksiyonlu B const.
Manyetik akı bağlı
herhangi bir zamandaki çerçeve t şuna eşit olacaktır:
Bn S BS çünkü BS maliyeti
t – t zamanındaki çerçeve dönüş açısı.
Çerçeve döndüğünde, harmonik bir yasaya göre değişen, içinde indüklenmiş bir emk Ei d dt BS sin t ortaya çıkacaktır.
Ei maks BS Ei Ei maks sin t

Bir çerçeve düzgün bir manyetik alanda dönüyorsa, o zaman
içinde değişen bir değişken EMF belirir.
harmonik kanunu.
Elektromanyetik indüksiyon olgusu temel oldu
elektrik motorlarının, jeneratörlerin ve transformatörlerin oluşturulduğu temelde.
JENERATÖRLER – birini dönüştürmek için kullanılır
diğerine enerji türü.
Mekanik dönüşümü gerçekleştiren en basit jeneratör
enerjinin elektrik alanı enerjisine dönüşmesi - yukarıda tartışılan çerçevenin düzgün bir manyetik alan içinde dönmesi. Mekanik dönüşüm süreci
enerji elektrik enerjisine dönüştürülebilir. Bu prensip üzerine
Elektrik motorlarının hareketi, elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürmeye dayanır.

Girdap akımları (FOUCAULD AKIMLARI)

İndüksiyon akımı sadece
ince tellerin yanı sıra alternatif bir manyetik alana yerleştirilmiş devasa katı iletkenlerde de bulunur. Bu akımlar iletkenin kalınlığında kapalı olarak ortaya çıkar ve
girdap veya Foucault akımları denir.
Foucault'nun akımları Lenz'in kuralına uyuyor:
manyetik alan öyle yönlendirilir ki
girdap oluşturan manyetik akıdaki değişikliğe karşı koyar
akımlar.
Alternatif akım taşıyan tellerde girdap akımları meydana gelir.
Foucault akımlarının yönü belirlenebilir
dI
0
dt
BEN
dI
0
dt
BEN

Lenz kuralına göre dökün: eğer birincil akım I artarsa ​​(dI dt 0), o zaman Foucault akımları I yönüne karşı yönlendirilir ve eğer azalırsa (dI dt 0) o zaman yönde olur.
Girdap akımlarının yönü, iletken içindeki birincil akımda bir değişikliği önleyecek şekildedir.
ve yüzeye yakın değişime katkıda bulunur.
Bunlar cilt etkisinin veya yüzey etkisinin belirtileridir.
Yüksek frekanslı akımlar pratikte ince tabaka halinde aktığından
yüzey tabakası, daha sonra onlar için teller yapılır
oyuk.

DÖNGÜ İNDÜKSİYON KENDİNDEN İNDÜKSİYON KARŞILIKLI İNDÜKSİYON TRANSFORMATÖRLER

İNDÜKTANS. KENDİNDEN İNDÜKSİYON

Bir devrede akan elektrik akımı, kendi etrafında indüksiyonu akımla orantılı olan bir elektromanyetik alan yaratır. Bu nedenle devreye bağlı
Manyetik akı devredeki akımla orantılıdır.
LI
L – devre endüktansı (indüksiyon katsayısı)
Devredeki akım değiştiğinde değişir
ona bağlı manyetik akı da öyle, bu da devrede bir EMF'nin indükleneceği anlamına gelir.
İletken bir devrede indüklenen emk'nin oluşması,
içindeki mevcut güç değiştiğinde buna - denir
KENDİ İNDÜKSİYON.

Endüktansın birimi Henry (H)'dir.
1 H – böyle bir devrenin endüktansı, manyetik akı
1 A akımında kendi kendine endüktansı 1 Wb'ye eşittir.
Sonsuz uzun bir solenoid için toplam manyetik akı (akı bağlantısı) şuna eşit olacaktır:
N 2I
Hayır 0
S
ben
Bu, sonsuz uzunlukta bir devrenin endüktansının şu şekilde olduğu anlamına gelir:
N 2S
L 0
ben
Solenoidin endüktansı N dönüş sayısına bağlıdır,
uzunluk l, solenoid alanı S ve solenoidin yapıldığı maddenin manyetik geçirgenliği.

KENDİNDEN İNDÜKSİYONLU EMF

Devrenin endüktansı genel olarak yalnızca
geometrik şekil, boyut ve manyetik pro'dan
Devrenin çevresel duyarlılığı ve mümkündür
bir devrenin endüktansının tek bir iletkenin elektriksel kapasitansının bir benzeri olduğunu söyleyin.
Faraday yasasını öz-indüksiyona uygulamak (Ei d dt)
şunu elde ederiz:
D
D
dL
dI
Evet
LI L ben
dt
dt
dt
dt
Devre deforme değilse (L sabiti) ve manyetik
ortamın geçirgenliği değişmez
buradan:
dI
E L
dt

“-” işareti devrede endüktansın varlığının devredeki akım değişimini yavaşlattığını gösterir.
Akım zamanla artarsa ​​ES 0 ve dI dt 0 olur.
harici bir kaynağın neden olduğu akıma yönelik kendi kendine endüksiyon akımı vardır ve onu engeller
arttırmak.
Zamanla akım ES 0 ve dI dt 0 azalırsa, indüklenen akım şu yönde olur:
devredeki akımın azalması ve azalmasını yavaşlatır.
Belirli bir endüktansa sahip olan devre elektriksel atalet kazanır: herhangi bir değişiklik
Devrenin endüktansı ne kadar büyük olursa, akım o kadar güçlü bir şekilde engellenir.

DEVRESİN AÇILMASI VE KAPATILMASI ESNASINDA AKIMLAR

İletken bir devrede akım gücündeki herhangi bir değişiklik için
kendi kendine indüksiyon emf'si oluşur, bunun sonucunda devrede ek akımlar ortaya çıkar.
KENDİNDEN İNDÜKSİYONUN EKSTRA AKIMLARI. Kurala göre
Lenz, her zaman devredeki akımın değişmesini önleyecek şekilde yönlendirilirler (akımın tersi).
R
e
İLE
akım kaynağı).
L kaynağına sahip bir devre düşünün
EMF E, direnç direnci R, indüktör L ile ka. Devredeki harici EMF'nin etkisi altında
doğru akım I 0 E R akar.
t=0 anında mevcut kaynak kapatılmıştır. L bobininden geçen akım azalacaktır. Kendi kendine endüktif emf Es L dI dt obstrüktif görünümüne ne sebep olur?

Lenz'in azaltma kuralına göre
akım Zamanın her anında
Akım Ohm yasasına göre belirlenir:
ES
dI
dI
R
BEN
IR L
dt
R
dt
BEN
L
BEN
ben0
kısa devre
açılış
T
Bu ifadenin I üzerinde integrali alınır (I 0'dan I'ye değişir) ve
t ile (0'dan t'ye değiştirerek) şunu elde ederiz:
BEN
Rt
içinde
ben0
L
ben ben 0e
T
Kaynak kapatıldıktan sonra t zamanındaki akım.
L
– gevşeme süresi sabiti (bu süre boyunca
daha sonra akım e) faktörü kadar azalır.
Devrenin endüktansı ne kadar büyük ve direnç ne kadar az olursa, azalma o kadar az olur ve dolayısıyla azalma da o kadar yavaş olur.

Devre açıldığında akım vardır.
Devre kapatıldığında harici EMF E'ye ek olarak,
Kendinden endüktif emk Es L dI dt akımın artmasını önler. Ohm kanununa göre:
dI
IR E Es E - L
dt
du
dt
İzin ver IR E
sen
Devre kapanma anında akım gücü I 0 ve u E'dir; bu, u üzerinde (E'den IR E'ye) ve t üzerinde (0'dan t'ye) integral alma anlamına gelir.
IR E t
aldık
içinde
e
T
ben ben 0 (1 e)
e
Açıldıktan sonra t zamanındaki akım. (Ben 0).
R

KARŞILIKLI İNDÜKSİYON

İki sabit koniyi düşününI1 1 I 2 2
yakın konumdaki 1. ve 2. turlar
birbirinden. Devre 1 sızıntı yapıyor
I1 akımı ve bu devre tarafından üretilen manyetik akı I1 ile orantılıdır.
Manyetik akının devre 2'ye giren kısmını 21 ile gösterelim. 21 L21 I1 (L21 orantı katsayısıdır).
I1 akımı değişirse devre 2'de Ei 2 indüklenir
Faraday yasasına göre manyetik değişim hızına eşit ve zıt işaretli olan EMF
Birinci devredeki ve nüfuz eden devre 2'deki akım tarafından oluşturulan akış 21.

gün 21
dI1
Ei2
L21
dt
dt
Benzer şekilde, devre 2'de akım aktığında şunu elde ederiz:
12 L12 I 2
gün 12
dI 2
Ei1
L12
dt
dt
Devrelerden birinde EMF'nin ortaya çıkması olgusu,
bir başkasındaki akım gücündeki değişime denir
KARŞILIKLI İNDÜKSİYON YOLUYLA.
L12 ve L21 – devrelerin karşılıklı endüktansı, bağlıdır
boyutların geometrik şekline, konturların göreceli konumuna ve manyetik geçirgenliğe bağlıdır
çevre. Ölçü birimi Henry'dir (H).
L12 L21
Deneyler şunu göstermiştir:

Karşılıklı endüktansı hesaplayalım
ben
bir bobine sarılmış iki bobin I
1
N2
saf toroidal çekirdek.
N1
S
Birinci bobin tarafından oluşturulan, dönüş sayısı N1, akım I1 ve olan manyetik alan indüksiyonu
çekirdek uzunluğunun manyetik geçirgenliği l
N1 ben 1
eşittir:
B 0
ben
İkinci bobinin bir dönüşünden geçen manyetik akı:
N1 ben 1
2 BS 0
S
ben
Toplam manyetik akı (akı bağlantısı) aracılığıyla
N 2 dönüş içeren ikincil sargı:
N1 N2
N 2 2 0
I1S
ben

Akı bağlantısı I 1 akımı tarafından oluşturulduğuna göre:
N1 N2
L21 0
S
I1
ben
Bobin 2'den bobin 1'e kadar oluşturulan manyetik akıyı hesaplarsak, L12 endüktansı için benzer şekilde aynı değeri elde ederiz. Araç
üzerine sarılmış iki bobinin karşılıklı endüktansı
ortak toroidal çekirdek:
N1 N2
L12 L21 0
S
I1
ben

TRANSFORMATÖRLER

İlk kez transformatörler kullanıldı
R1
Rus elektrikçiler E1 N1 tarafından tasarlandı
N 2E2
teknik teknisyen P.N. Yablochkov
(1847-1894) ve fizikçi I.F. Usagin (1855-1919).
Transformatörlerin çalışma prensibi
AC voltajını artırın veya azaltın
Akım, karşılıklı indüksiyon olgusuna dayanmaktadır.
Sırasıyla N1 ve N2 dönüşlerine sahip birincil ve ikincil bobinlerin (sargıların) kapalı bir demir çekirdek üzerine monte edilmesine izin verin. İlk sargının uçları
EDSE1 kaynağına bağlı olarak, içinde alternatif bir akım I 1 ortaya çıkar ve pratik olarak transformatör çekirdeğinde alternatif bir manyetik akı yaratır.

tamamen demir çekirdekte lokalize olmuş,
bu da ikincil devrenin dönüşlerine tamamen nüfuz ettiği anlamına gelir
sargılar Bu akıdaki bir değişiklik, ikincil sargıda karşılıklı bir endüksiyon emf'sinin ortaya çıkmasına neden olur,
ve kendi kendine indüksiyonun birincil EMF'sinde.
Birincil sargının akımı I1, Ohm kanunu kullanılarak belirlenir; burada R1, birincil sargının direncidir.
N1
E1
I1 R1
dt
Hızla değişen alanlarda R1 direnci üzerindeki I1 R1 voltaj düşüşü her birine kıyasla küçüktür.
EMF'den geliyor ve şunu varsayabiliriz:
D
E1 N1
dt

İkincil sargıda ortaya çıkan karşılıklı indüksiyonun EMF'si:
d(N)
D
E2
N 2
dt
dt
Karşılıklı EMF E2 ve kendi kendine indüksiyon E1 değerlerinin karşılaştırılması
2
şunu elde ederiz:
N2
E2
E1
N1
E2 – İkinci sargıda ortaya çıkan EMF, “-” işaretidir
birinci ve ikinci sargılardaki EMF'nin zıt fazda olduğunu gösterir.
N2
– dönüşüm oranı, hızı gösterirN1
yalnızca ikincil sargıdaki EMF daha büyük (daha az) olduğunda
birincil olandan daha.

Enerji kayıplarını (yaklaşık %2) ihmal ederek ve enerjinin korunumu yasasını uygulayarak şunu varsayabiliriz:
E2 I 2 E1 I1
Buradan:
N2
1
N1
E2
I1 N 2
E1 ben 2 N1
– yükseltici transformatörün arttırılması
alternatif EMF ve azaltıcı akım (uygulanan
elektriğin uzun mesafelere iletilmesi için)
N2
1 – düşürücü transformatör azaltımı
N1EMF ve yükseltme akımı (düşük voltajda yüksek akım gerektiren elektrik kaynağında kullanılır).