În lumea de astăzi a tehnologiei electronice se dezvoltă de furtunos. În fiecare zi există ceva nou, și este nu numai mici îmbunătățiri în modelele existente, dar, de asemenea, rezultatele aplicării tehnologiilor inovatoare pentru a îmbunătăți performanța uneori.
Nu departe în spatele electronice și industria de luare de instrumente - de fapt, pentru a dezvolta și lansa noi dispozitive de piață, acestea trebuie să fie testate temeinic, atât în etapa de proiectare și de dezvoltare, precum și în faza de producție. Există o nouă tehnologie de măsurare și de noi metode de măsurare și, în consecință - noul set de termeni și concepte.
Pentru cei care se confruntă adesea cu abrevieri de neînțeles, acronime și termeni și ar dori o înțelegere mai profundă a sensului lor, iar acest lucru se îndreaptă.
„Regula Flux“, ca unirea a două legi
Sensul fizic al legii lui Faraday este că un câmp magnetic în schimbare generează un câmp electric în vârtejul timpului. Și anume, o schimbare în timp a fluxului magnetic (F), suprafața de perforare delimitată de un conductor staționar închis, acest conductor indus emf (εi), egală în mărime și în semn opus la rata de schimbare a fluxului:
Acest raport este, de asemenea, menționată ca „regulă de flux“.
Cu toate acestea, formula (*), de asteptare este în continuare legea inducției electromagnetice, într-un număr de cărți, inclusiv școală, să înțeleagă în sens mai larg, inclusiv o altă cauză a CEM în bucla conductorului. Din acest motiv este forța Lorentz, și anume, forța care acționează asupra unei sarcini în mișcare într-un câmp magnetic. Magnitudinea acestei forțe este egală cu
unde q - cantitatea de sarcină # 965; - viteza sa, V - amplitudinea inducției câmpului magnetic, în care se mută de sarcină, # 945; - unghiul dintre vectorii # 965; și B. Direcția forței Lorentz este determinată de regula din stânga bine-cunoscute.
Să considerăm cazul simplu de mișcare în câmpul magnetic al conductorului este prezentat în figura 1. Sub influența forțelor Lorentz, electroni liberi într-un conductor (placă) sunt deplasate, astfel încât capătul inferior al plăcii este încărcată negativ, iar partea superioară - pozitivă. Acest lucru are loc atât timp cât apar datorită electronilor câmpului electric de deplasare începe să acționeze asupra electronilor forța Coulomb egală în mărime și opusă în direcția forței Lorentz. Astfel, acțiunea forței Lorentz privind taxele de conductor liber se deplasează într-un câmp magnetic dă naștere la electromotoare induse. Cu toate că acest EMF nu are nici o legătură cu legea lui Faraday de inducție, se pare că este posibil să se descrie exact aceeași formulă. Într-adevăr, tensiunea în conductorul a câmpului electric indus este
Dar, în acest caz, în conformitate cu δF nu a înțeles cantitatea de schimbare în timp a fluxului magnetic penetrant circuitul activ (în legea Faraday), precum și mărimea fluxului magnetic traversat prin deplasarea de ghidare în timpul # 916; t. Pentru o buclă închisă, deplasarea sau deformabilă într-un câmp magnetic sub # 916; F înțeles care apar cu variația fluxului magnetic prin buclă.
Generalizarea inducție electromagnetică EMF, sau „reguli ale fluxului,“ mișcarea unui conductor într-un câmp magnetic (spun mai mult - pe trecerea liniilor de conductor de inducție magnetică) poate fi utilizat pentru o gamă largă de aplicații - pentru configurația în mod arbitrar complexă a circuitului conductor și pentru orice mișcare caracter piese (trebuie doar să se aplice calculul elementelor individuale ale unui circuit complex, și suma). De multe ori mult mai convenabil pentru a calcula cantitatea de EMF indusă de mișcarea conductorului într-un câmp magnetic folosind „regula fluxului“, mai degrabă decât un calcul direct al lucrărilor de forță Lorentz.
Astfel, „regula de flux“, afirmă că electromotoare într-un circuit este egal cu negativ al ratei de schimbare a fluxului magnetic prin circuitul indiferent dacă modificările de flux datorate modificărilor în câmpul magnetic, cu un timp de la un circuit fix, sau ca urmare a deplasării sau deformare buclă, sau din cauza ambelor.
Deci, poate că nu ar trebui să se facă distincția între cauzele de inducție CEM și considerată „regulă de flux“ generalizarea fundamentală a legii inducției electromagnetice? Se pare, este în valoare de, sau este legat de „regula de curgere“ poate duce la paradoxuri. Iată câteva exemple.
1) Fluxul magnetic penetrant bucla rămâne neschimbat
, și EMF creat (Figura 2).
Când discul de cupru este rotit, bucla de curent aparent nu este schimbat, trecând în spațiul de pe discul de K de contact pe axa sa, prin urmare, fluxul magnetic prin circuitul rămâne constantă. Dar fizic, această parte a circuitului este realizată în timpul schimbarea porțiunilor de disc de rotație, astfel încât electronii liberi din disc posedă datorită vitezei sale, iar forța Lorentz apare inducție EMF.
2) modificarea fluxului magnetic prin circuitul nu are ca rezultat forță electromotoare de inducție (Figura 3).
Prin rotirea plăcilor metalice cu suprafețe de contact ușor curbate, plasate într-un câmp magnetic uniform perpendicular pe planul lor, la un unghi de flux magnetic prin circuitul este închis în liniile punctate ale plăcilor se modifică la o valoare mare. Totuși, rotația plăcilor asociate cu deplasarea lor minor, în care produsul # 965 B în formula pentru forța Lorenz este aproape de zero, astfel încât tensiunea electromotoare indusă este practic absentă.
Care este cauza acestor paradoxuri?
În cazurile în care legea corectă a inducției electromagnetice, EMF există de-a lungul unui contur geometric dat, indiferent de materializare această cale sau nu. În schimb, pentru existența CEM de inducție generat de forța Lorentz, este imperios necesar ca circuitul a fost materializat, și anume, conductor reprezentat. Că aceasta este diferența fundamentală între apariția fenomenelor induse cauzate de EMF două legi diferite, unite prin aceeași formulă „reguli de curgere.“ - Această formulă este exact regula, nu legea. Dar „nu există reguli, fără excepții.“ Aici ne-am întâlnit cu excepțiile de „regula de flux“.
Cum pentru a evita greșelile atunci când se utilizează aceste reguli simple și nu se împiedică doar o excepție?
Se pare că există un ghid de încredere: este necesar să se verifice că tot timpul pentru a păstra o potrivire exactă între circuitul fizic format din conductoare, iar conturul geometric, în care se calculează tensiunea indusă. În caz de încălcare a unei astfel de conformitate este necesară pentru a produce un calcul separat: în conformitate cu legea lui Faraday, sau direct de către forța Lorentz. Altfel, așa cum se arată în exemplele de mai sus, pot apărea erori.