Indus electromotoare (EMF) are loc în următoarele cazuri:
- În cazul în care conductorul se deplasează traversează un câmp magnetic staționar sau, invers, deplasarea câmpului magnetic traversează conductorul staționar; sau atunci când conductorul și câmpul magnetic, se deplasează în spațiu, sunt deplasate unul față de celălalt;
- Atunci când un câmp magnetic alternativ a unui conductor, care acționează pe celălalt conductor, induce o tensiune (mutuală);
- La schimbarea câmpului magnetic induce în ENM EMF (inductanță).
Astfel, orice variație în timp a fluxului magnetic. penetrarea buclă închisă (spirală, cadru) este însoțită de EMF indusă într-un conductor.
După cum sa menționat în articolul „Fenomenul de inducție electromagnetică“, direcția de inducție magnetică forța electromotoare depinde de direcția de mișcare a conductorului și direcția câmpului magnetic.
Pentru a determina direcția forței electromotoare indusă în conductorul servește ca o „regulă dreapta.“ Este acest lucru: dacă vă poziționați mental mâna dreaptă într-un câmp magnetic de-a lungul conductorului, astfel încât liniile de câmp magnetic care provin de la polul nord, intrarea în palma, și un deget îndoit mare coincide cu direcția de mișcare a conductorului, patru degete alungite se va îndrepta în direcția FME indusă conductor (Figura 1).
Figura 1. Determinarea direcția electromotoare induse în conductorul de „regula dreapta“
În cazul în care conductorul rămâne fixat, și se mută de câmp magnetic, pentru a determina direcția electromotoare induse trebuie să se presupună că câmpul rămâne staționar în timp ce conductorul se deplasează în direcția opusă mișcării terenului, și se aplică „regula de degetul mare“.
Figura 2. inducție electromagnetică într-un conductor
Fenomenul emf indus poate fi explicat prin teoria electronilor.
Punem conductorul într-un câmp magnetic. Electronii liberi ale conductorului va fi într-o mișcare de căldură dezordonate. sarcini pozitive și negative sunt distribuite uniform pe întregul volum al conductorului și se neutralizează reciproc reciproc. Ne mișcăm conductorul la o anumită viteză într-un câmp magnetic uniform în direcția n (a se vedea figura 2), perpendicular pe vectorul inducție magnetică. linii magnetice prezentat puncte îndreptate din cauza planului de desen spre cititor.
În sarcinile electrice ale conductorului, în acest caz, ar fi o forță, sub acțiunea care electronii liberi primesc componentă suplimentară a vitezei și se va deplasa de-a lungul conductorului.
În timp ce sarcini pozitive asociate cu rețeaua cristalină a conductorului, conductorul nu poate fi deplasată în raport se deplasează împreună cu conductorul electroni liberi se pot deplasa în raport cu acesta.
Figura 3. Rata de descompunere a mișcării a conductorului într-un câmp magnetic
In acest exemplu, electronii se deplasează de la marginea inferioară a conductorului la marginea sa superioară, care corespunde direcției curentului de sus în jos. Direcția EMF indusă și curentul într-un conductor, așa cum este ușor de văzut, în conformitate cu regula din dreapta.
Amploarea EMF a câmpului magnetic în conductorul depinde:
- amplitudinea câmpului magnetic de inducție B, deoarece mai groase liniile de inducție magnetică sunt aranjate, cu cât numărul de conductoare cruce pe unitatea de timp (a doua);
- privind viteza de deplasare v a conductorului într-un câmp magnetic, deoarece conductorul de trafic de mare viteză nu mai pot traversa liniile de inducție pe secundă;
- de operare (într-un câmp magnetic) lungimea conductorului l. Deoarece lungimea conductorului nu mai pot traversa liniile de inducție pe secundă;
- amploarea sinusul unghiului # 945; între direcția de mișcare a conductorului și câmpul magnetic (Figura 3).
Descompunem mișcare conductor vector de viteză într-un câmp magnetic în două componente: vzg - componenta normală pe direcția câmpului (Vn = v × păcatul # 945;) și vt - componenta tangențială (vt = v × cos # 945;), care nu participă la crearea emf, deoarece mișcarea sub acțiunea componentei tangențiale a conductorului ar fi deplasat paralel cu vectorul B și nu traversează linia de inducție magnetică.
Formula de inducție EMF ne permite să se determine valoarea sa:
Familiarizarea cu fenomenul de inducție electromagnetică. Luați în considerare din nou procesul de conversie a energiei electrice în energie mecanică.
Figura 4. Conversia energiei electrice în energie mecanică
Lăsați un conductor liniar AB (figura 4), prin care trece un curent de la sursa de tensiune, este plasată într-un câmp magnetic extern. În cazul în care conductorul este fixat, energia sursei de tensiune este utilizată exclusiv pentru conductor de încălzire:
puterea expended va fi egal cu:
în cazul în care ne determină curentul în circuit: