13.S: Induction ya umeme (Muhtasari)
- Page ID
- 175987
\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)
Masharti muhimu
| emf nyuma | emf yanayotokana na motor inayoendesha, kwa sababu ina coil inayogeuka kwenye uwanja wa magnetic; inapinga voltage inayoimarisha motor |
| eddy sasa | kitanzi cha sasa katika conductor unasababishwa na emf motional |
| jenereta ya umeme | kifaa cha kugeuza kazi ya mitambo katika nishati ya umeme; inasababisha emf kwa kupokezana coil katika uwanja wa magnetic |
| Sheria ya Faraday | emf ikiwa imeundwa katika kitanzi kilichofungwa kutokana na mabadiliko katika flux magnetic kupitia kitanzi |
| ikiwa shamba la umeme | imeundwa kulingana na mabadiliko ya magnetic flux na wakati |
| ikiwa EMF | muda mfupi voltage yanayotokana na conductor au coil kusonga katika uwanja magnetic |
| Sheria ya Lenz | mwelekeo wa emf iliyosababishwa inapinga mabadiliko katika flux ya magnetic ambayo ilizalisha; hii ni ishara hasi katika sheria ya Faraday |
| magnetic damping | Drag zinazozalishwa na mikondo ya eddy |
| flux magnetic | kipimo cha kiasi cha mistari ya magnetic shamba kupitia eneo fulani |
| motionally ikiwa emf | voltage zinazozalishwa na harakati ya waya conductive katika uwanja magnetic |
| kilele EMF | emf upeo zinazozalishwa na jenereta |
Mlinganyo muhimu
| Magnetic flux | \(\displaystyle Φ_m=∫_S\vec{B}⋅\hat{n}dA\) |
| Sheria ya Faraday | \(\displaystyle ε=−N\frac{dΦ_m}{dt}\) |
| Kihisia ikiwa emf | \(\displaystyle ε=Blv\) |
| Emf ya kihisia karibu na mzunguko | \(\displaystyle ε=∮\vec{E}⋅d\vec{l}=−\frac{dΦ_m}{dt}\) |
| EMF zinazozalishwa na jenereta ya umeme | \(\displaystyle ε=NBAωsin(ωt)\) |
Muhtasari
Sheria ya 13.2 Faraday
- Flux magnetic kupitia eneo iliyofungwa inafafanuliwa kama kiasi cha mistari ya shamba kukata kupitia eneo la uso A inavyoelezwa na vector eneo la kitengo.
- Vitengo vya flux magnetic ni webers, wapi\(\displaystyle 1Wb=1T⋅m^2\).
- EMF iliyoingizwa katika kitanzi kilichofungwa kutokana na mabadiliko katika flux ya magnetic kupitia kitanzi inajulikana kama sheria ya Faraday. Ikiwa hakuna mabadiliko katika flux magnetic, hakuna emf ikiwa imeundwa.
Sheria ya 13.3 ya Lenz
- Tunaweza kutumia sheria ya Lenz kuamua maelekezo ya mashamba ya magnetic, mikondo, na emfs.
- Mwelekeo wa emf ikiwa daima hupinga mabadiliko katika flux magnetic ambayo husababisha emf, matokeo inayojulikana kama sheria ya Lenz.
13.4 Emf ya Hisia
- Uhusiano kati ya emf iliyosababishwa εε katika waya inayohamia kwa kasi ya mara kwa mara v kupitia uwanja wa magnetic B hutolewa na\(\displaystyle ε=Blv\).
- EMF inayotokana na sheria ya Faraday imeundwa kutoka kwa emf ya mwendo ambayo inapinga mabadiliko katika kuenea.
13.5 Ikiwa Mashamba ya Umeme
- Flux ya magnetic inayobadilika inasababisha shamba la umeme.
- Wote mabadiliko ya magnetic flux na uwanja wa umeme unaohusishwa ni kuhusiana na emf inayotokana na sheria ya Faraday.
13.6 Eddy Currents
- Vipande vya sasa vinavyotokana na wasimamizi wa kusonga huitwa mikondo ya eddy. Wanaweza kuunda drag muhimu, inayoitwa magnetic damping.
- Kudhibiti mikondo eddy imesababisha maombi kama vile detectors chuma, braking katika treni au coasters roller, na cooktops induction.
13.7 Jenereta za Umeme na Emf ya nyuma
- Jenereta ya umeme huzunguka coil katika uwanja wa magnetic, inducing emf iliyotolewa kama kazi ya muda na\(\displaystyle ε=NBAωsin(ωt)\) ambapo A ni eneo la coil N -turn kuzungushwa kwa kasi ya angular mara kwa mara\(\displaystyle ω\) katika uwanja sare magnetic\(\displaystyle \vec{B}\).
- Emf kilele cha jenereta ni\(\displaystyle ε_0=NBAω\).
- Coil yoyote inayozunguka inazalisha emf ikiwa. Katika motors, hii inaitwa nyuma emf kwa sababu inapinga pembejeo emf kwa motor.
13.8 Matumizi ya Induction ya umeme
- Anatoa ngumu hutumia induction magnetic kusoma/kuandika habari.
- Matumizi mengine ya induction magnetic yanaweza kupatikana katika vidonge vya graphics, magari ya umeme na mseto, na katika kusisimua magnetic transcranial.