电磁感应
虽然奥斯特惊人的电磁学发现为更实际的应用铺平了道路 在电力方面,迈克尔法拉第给了我们实用发电的钥匙 电:电磁感应 .法拉第发现,如果电线暴露在强度变化的垂直磁场通量中,则会在电线上产生电压。
创建强度变化的磁场的一种简单方法是将永磁体移动到电线或线圈旁边。
记住: 垂直于导线的磁场强度必须增加或减少(以便磁通线“穿过” 指挥 ),否则不会感应出电压。
法拉第能够在数学上将磁场通量的变化率与感应电压相关联(注意电压使用小写字母“e”。这是指瞬时 电压,或特定时间点的电压,而不是稳定、稳定的电压。):
“d”项是标准的微积分符号,表示通量随时间的变化率。 “N”代表线圈中的匝数或缠绕数(假设导线形成线圈形状以获得最大电磁效率)。
这种现象用于发电机的构造,发电机使用机械能将磁场移动到线圈周围以产生电压。然而,这绝不是该原则唯一的实际用途。
如果我们记得由载流导线产生的磁场总是垂直于那根导线,并且该磁场的通量强度随着通过它的电流量而变化,我们可以看到一根导线能够感应出电压沿其自身长度 仅仅是因为通过它的电流发生了变化。这种效应称为自我感应 :由通过导线的电流变化产生的变化磁场,沿同一导线的长度感应电压。如果通过将导线弯曲成线圈形状和/或将该线圈缠绕在高磁导率材料周围来增强磁场通量,则自感应电压的这种影响将更加强烈。为了利用这种效应而构造的设备称为电感器 ,并将在下一章中更详细地讨论。
评论:
- 垂直于导线的强度变化的磁场会沿导线的长度感应出电压。感应电压的大小取决于磁场通量的变化率和暴露在通量变化中的导线(如果盘绕)的匝数。
- 感应电压的法拉第方程:e =N(dΦ/dt)
- 如果电流发生变化(从而改变垂直于导线的磁场通量,从而根据法拉第公式感应电压),载流导线将沿其长度承受感应电压。专门为利用这种效应而构建的设备称为电感器 .
相关工作表:
- 高级电磁学和电磁感应工作表
- 中级电磁学和电磁感应工作表
- 基本电磁学和电磁感应工作表
工业技术