Comment pouvez-vous appliquer l'induction magnétique dans la vie quotidienne. Le phénomène d'induction de courant électromagnétique: l'essence, qui a découvert

Explorer l'émergence courant électrique a toujours préoccupé les scientifiques. Après dans début XIX siècle, le scientifique danois Oersted découvrit qu'un champ magnétique se formait autour d'un courant électrique, les scientifiques se demandaient si un champ magnétique pouvait générer un courant électrique et vice versa.Le premier scientifique qui réussit fut le scientifique Michael Faraday.

Les expériences de Faraday

Après de nombreuses expériences, Faraday a pu obtenir quelques résultats.

1. L'apparition de courant électrique

Pour mener l'expérience, il a pris une bobine avec gros montant tourne et connecté à un milliampèremètre (un appareil qui mesure le courant). Dans le sens haut et bas, le scientifique a déplacé l'aimant autour de la bobine.

Au cours de l'expérience, un courant électrique est en fait apparu dans la bobine en raison d'un changement du champ magnétique qui l'entoure.

D'après les observations de Faraday, l'aiguille du milliampèremètre a dévié et a indiqué que le mouvement de l'aimant génère un courant électrique. Lorsque l'aimant s'est arrêté, la flèche indiquait des repères zéro, c'est-à-dire aucun courant ne circule dans le circuit.

riz. 1 Modification de l'intensité du courant dans la bobine due au mouvement du rejctate

Ce phénomène, dans lequel le courant se produit sous l'influence d'un champ magnétique alternatif dans le conducteur, a été appelé le phénomène induction électromagnétique.

2. Changer la direction du courant d'induction

Dans ses recherches ultérieures, Michael Faraday a tenté de découvrir ce qui influence la direction du courant électrique inductif résultant. Lors de ses expériences, il a remarqué qu'en changeant le nombre de bobines sur la bobine ou la polarité des aimants, la direction du courant électrique qui se produit dans un réseau fermé change.

3. Le phénomène d'induction électromagnétique

Pour mener l'expérience, le scientifique a pris deux bobines, qu'il a placées à proximité l'une de l'autre. La première bobine, ayant un grand nombre de tours de fil, était connectée à une source de courant et à une clé qui fermait et ouvrait le circuit. Il a connecté la seconde même bobine à un milliampèremètre sans être relié à une source de courant.

Lors d'une expérience, Faraday a remarqué que lorsqu'un circuit électrique est fermé, un courant induit se produit, visible par le mouvement de la flèche d'un milliampèremètre. Lorsque le circuit a été ouvert, le milliampèremètre a également montré qu'il y avait un courant électrique dans le circuit, mais les lectures étaient exactement le contraire. Lorsque le circuit était fermé et que le courant circulait uniformément, il n'y avait pas de courant dans le circuit électrique selon les données du milliampèremètre.

https://youtu.be/iVYEeX5mTJ8

Conclusion des expériences

À la suite de la découverte de Faraday, l'hypothèse suivante a été prouvée : le courant électrique n'apparaît que lorsque le champ magnétique change. Il a également été prouvé que la modification du nombre de spires dans la bobine modifie la valeur du courant (augmenter les bobines augmente le courant). De plus, un courant électrique induit ne peut apparaître dans un circuit fermé qu'en présence d'un champ magnétique alternatif.

Qu'est-ce qui détermine le courant électrique inductif ?

Sur la base de tout ce qui précède, on peut noter que même s'il existe un champ magnétique, il ne conduira pas à un courant électrique, si ce champ n'est pas alternatif.

Alors, de quoi dépend l'amplitude du champ d'induction ?

1. Le nombre de tours sur la bobine ;
2. Le taux de variation du champ magnétique ;
3. La vitesse de l'aimant.

Le flux magnétique est une grandeur qui caractérise un champ magnétique. en changeant Flux magnétique entraîne une modification du courant électrique induit.

Fig. 2 Modification de l'intensité du courant lors du déplacement a) de la bobine dans laquelle se trouve le solénoïde ; b) un aimant permanent en l'insérant dans la bobine

Loi de Faraday

Sur la base des expériences, Michael Faraday a formulé la loi de l'induction électromagnétique. La loi est que, lorsqu'un champ magnétique change, cela entraîne l'apparition d'un courant électrique, tandis que le courant indique la présence d'une force électromotrice d'induction électromagnétique (EMF).

Vitesse courant magnétique le changement implique un changement de la vitesse du courant et de la FEM.

Loi de Faraday : la FEM de l'induction électromagnétique est numériquement égale et de signe opposé au taux de variation du flux magnétique qui traverse une surface délimitée par un contour

Inductance de boucle. Auto-induction.

Un champ magnétique est créé lorsque le courant circule dans un circuit fermé. Dans ce cas, l'intensité du courant affecte le flux magnétique et induit une FEM.

L'auto-induction est un phénomène dans lequel la force électromotrice d'induction se produit lorsque l'intensité du courant dans le circuit change.

L'auto-induction varie en fonction des caractéristiques de la forme du circuit, de ses dimensions et de l'environnement le contenant.

Lorsque le courant électrique augmente, le courant auto-inductif de la boucle peut le ralentir. Lorsqu'il décroît, le courant d'auto-induction, au contraire, ne lui permet pas de décroître aussi vite. Ainsi, le circuit commence à avoir son inertie électrique, ralentissant toute variation de courant.

Application de la fem induite

Le phénomène d'induction électromagnétique a une application pratique dans les générateurs, les transformateurs et les moteurs fonctionnant à l'électricité.

Dans ce cas, le courant à ces fins est obtenu des manières suivantes:

1. Changement de courant dans la bobine ;
2. Le mouvement du champ magnétique à travers des aimants permanents et des électroaimants ;
3. La rotation de bobines ou bobines dans un champ magnétique constant.

La découverte de l'induction électromagnétique par Michael Faraday a apporté une grande contribution à la science et à notre vie quotidienne. Cette découverte a donné une impulsion à d'autres découvertes dans le domaine de l'étude des champs électromagnétiques et est largement utilisée dans Vie moderne de personnes.

Après les découvertes d'Oersted et d'Ampère, il est devenu clair que l'électricité a une force magnétique. Il fallait maintenant confirmer l'influence phénomènes magnétiquesà électrique. Ce problème a été brillamment résolu par Faraday.

En 1821, M. Faraday inscrit dans son journal : « Transformez le magnétisme en électricité ». Après 10 ans, ce problème a été résolu par lui.

Ainsi, Michael Faraday (1791-1867) - physicien et chimiste anglais.

L'un des fondateurs de l'électrochimie quantitative. Reçu pour la première fois (1823) en état liquide le chlore, puis le sulfure d'hydrogène, le dioxyde de carbone, l'ammoniac et le dioxyde d'azote. Découvert (1825) le benzène, étudia sa physique et quelques Propriétés chimiques. Introduction du concept de permittivité diélectrique. Le nom de Faraday est entré dans le système des unités électriques en tant qu'unité de capacité électrique.

Beaucoup de ces ouvrages pourraient, à eux seuls, immortaliser le nom de leur auteur. Mais le plus important de travaux scientifiques Faraday sont ses recherches dans le domaine de l'électromagnétisme et de l'induction électrique. À proprement parler, la branche importante de la physique, qui traite des phénomènes d'électromagnétisme et d'électricité inductive, et qui est actuellement d'une si grande importance pour la technologie, a été créée par Faraday à partir de rien.

Lorsque Faraday se consacra enfin à la recherche dans le domaine de l'électricité, on découvrit qu'avec conditions ordinaires la présence d'un corps électrisé suffit pour que son influence excite l'électricité dans tout autre corps.

En même temps, on savait que le fil par lequel passe le courant et qui est aussi un corps électrifié n'a aucun effet sur les autres fils placés à proximité. Qu'est-ce qui a causé cette exception ? C'est la question qui intéressait Faraday et dont la solution l'a conduit à découvertes majeures dans le domaine de l'électricité par induction.

Faraday a enroulé deux fils isolés parallèlement l'un à l'autre sur le même rouleau à pâtisserie en bois. Il connecta les extrémités d'un fil à une batterie de dix éléments, et les extrémités de l'autre à un galvanomètre sensible. Lorsque le courant a traversé le premier fil, Faraday a porté toute son attention sur le galvanomètre, s'attendant à remarquer à ses oscillations l'apparition d'un courant dans le second fil. Cependant, il n'en fut rien : le galvanomètre resta calme. Faraday a décidé d'augmenter le courant et a introduit 120 cellules galvaniques dans le circuit. Le résultat est le même. Faraday a répété cette expérience des dizaines de fois, toutes avec le même succès. N'importe qui d'autre à sa place aurait quitté l'expérience, convaincu que le courant traversant le fil n'a aucun effet sur le fil adjacent. Mais Faraday a toujours essayé d'extraire de ses expériences et observations tout ce qu'elles pouvaient donner, et donc, n'ayant pas reçu d'effet direct sur le fil relié au galvanomètre, il s'est mis à chercher des effets secondaires.

champ de courant électrique à induction électromagnétique

Il remarqua immédiatement que le galvanomètre, restant complètement calme pendant tout le passage du courant, se mettait à osciller dès la fermeture même du circuit, et lorsqu'il fut ouvert, il s'avéra qu'au moment où le courant passait dans le premier fil, et aussi lorsque cette transmission a cessé, pendant le second fil est également excité par un courant, qui dans le premier cas a le sens opposé au premier courant et est le même avec lui dans le second cas et ne dure qu'un instant.

Étant instantanés, disparaissant instantanément après leur apparition, les courants inductifs n'auraient aucune signification pratique si Faraday n'avait pas trouvé le moyen, à l'aide d'un dispositif ingénieux (commutateur), d'interrompre constamment et de conduire à nouveau le courant primaire issu de la batterie à travers le premier fil, grâce auquel le deuxième fil est continuellement excité par de plus en plus de courants inductifs, devenant ainsi constant. Donc une nouvelle source a été trouvée énergie électrique, en plus des processus précédemment connus (frottement et processus chimiques), - l'induction, et le nouveau genre de cette énergie est l'électricité d'induction.

INDUCTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE(lat. inductio - guidage) - le phénomène de génération d'un vortex champ électrique variables champ magnétique. Si vous introduisez un conducteur fermé dans un champ magnétique alternatif, un courant électrique y apparaîtra. L'apparition de ce courant est appelée induction de courant et le courant lui-même est appelé inductif.

Sujet: L'utilisation de l'induction électromagnétique

Objectifs de la leçon:

Éducatif:

1. Poursuivre les travaux sur la formation du concept de champ électromagnétique en tant que forme de matière et preuve de son existence réelle.
2. Améliorer les compétences dans la résolution de problèmes qualitatifs et informatiques.

Développement: Continuer à travailler avec les élèves sur...

1. formation d'idées sur la physique moderne image du monde,
2. la capacité de révéler la relation entre le matériau étudié et phénomènes de la vie,
3. élargir les horizons des étudiants

Éducatif: Apprendre à voir les manifestations des schémas étudiés dans la vie environnante

Démonstrations

1. Transformateur
2. Fragments du CD-ROM « Physique de la 7e à la 11e année. Bibliothèque aides visuelles»

1) "Production d'énergie"
2) "Enregistrer et lire des informations sur une bande magnétique"

3. Présentations

1) "Induction électromagnétique - essais" (parties I et II)
2) "Transformateur"

Pendant les cours

1. Mettre à jour :

Avant d'envisager nouveau matériel Merci de répondre aux questions suivantes:

2. Résolution de problèmes sur cartes, voir présentation (Annexe 1) (réponses : 1 B, 2 B, 3 C, 4 A, 5 C) - 5 min

3. Nouveau matériel.

L'utilisation de l'induction électromagnétique

1) Dans le passé année académique lors de l'étude du sujet "Supports d'information" en informatique, nous avons parlé de disques, de disquettes, etc. Il s'avère que l'enregistrement et la lecture d'informations à l'aide d'une bande magnétique reposent sur l'application du phénomène d'induction électromagnétique.
Enregistrement et lecture d'informations à l'aide d'une bande magnétique (Fragments du CD-ROM "Physique grades 7-11. Bibliothèque d'aides visuelles", "Enregistrement et lecture d'informations sur une bande magnétique" - 3 min) (Annexe 2)

2) Considérez l'appareil et le fonctionnement fondamental d'un tel appareil comme un TRANSFORMATEUR. (Voir présentation Annexe 3)
L'action du transformateur est basée sur le phénomène d'induction électromagnétique.

TRANSFORMATEUR - un appareil qui convertit le courant alternatif d'une tension en courant alternatif d'une autre tension à une fréquence constante.

3) Dans le cas le plus simple, le transformateur est constitué d'un noyau en acier fermé sur lequel sont placées deux bobines avec des enroulements de fil. Celui des enroulements qui est connecté à une source de tension alternative est appelé primaire, et celui auquel la "charge" est connectée, c'est-à-dire les appareils qui consomment de l'électricité, est appelé secondaire.

a) transformateur élévateur

b) transformateur abaisseur

Lors de la transmission d'énergie sur une longue distance - l'utilisation de transformateurs abaisseurs et élévateurs.

4) Le travail du transformateur (expérience).

Allumage d'une ampoule dans la bobine secondaire ( explication de cette expérience);
- principe d'opération Machine de soudage (Pourquoi les spires de la bobine secondaire d'un transformateur abaisseur sont-elles plus épaisses ?);
- le principe de fonctionnement du four ( La puissance dans les deux bobines est la même, mais le courant ?)

5) Utilisation pratique induction électromagnétique

Exemples utilisation technique induction électromagnétique: transformateur, générateur de courant électrique - la principale source d'électricité.
Grâce à la découverte de l'induction électromagnétique, il est devenu possible de générer de l'énergie électrique bon marché. La base du fonctionnement des centrales électriques modernes (y compris les centrales nucléaires) est générateur à induction.
Générateur courant alternatif(fragment du CD Fragments du CD-ROM "Physique grades 7-11. Bibliothèque d'aides visuelles", "Power generation" - 2 min) (Annexe 4)

Le générateur d'induction se compose de deux parties : un rotor mobile et un stator fixe. Le plus souvent, le stator est un aimant (permanent ou électrique) qui crée un champ magnétique initial (on l'appelle une inductance). Le rotor est constitué d'un ou plusieurs enroulements dans lesquels, sous l'action d'un champ magnétique changeant, courant d'induction. (Un autre nom pour un tel rotor est une ancre).

- détection d'objets métalliques - détecteurs spéciaux;
- s'entraîner sur des coussins magnétiques(voir p. 129 du manuel V. A. Kasyanov "Physique - 11")
Courants de Foucault (courants de Foucault ;)
– courants d'induction fermés apparaissant dans des corps conducteurs massifs.

Ils apparaissent soit en raison d'une modification du champ magnétique dans lequel se trouve le corps conducteur, soit à la suite d'un tel mouvement du corps lorsque le flux magnétique pénétrant dans ce corps (ou une partie de celui-ci) change.
Comme tous les autres courants, les courants de Foucault ont un effet thermique sur le conducteur : les corps dans lesquels ces courants se produisent s'échauffent.

Exemple: installation de fours électriques pour la fusion des métaux et de fours à micro-ondes.

4. Conclusions, évaluations.

1) Induction électromagnétique, donner des exemples d'application pratique de l'induction électromagnétique.
2) Les ondes électromagnétiques sont le type de matière le plus courant et l'induction électromagnétique est cas particulier manifestations des ondes électromagnétiques.

5. Résoudre des problèmes sur les cartes, voir la présentation(Annexe 5) (réponses - 1B, 2A, 3A, 4B).

6. Affectation maison : P.35,36 (Manuel de physique, édité par VAKasyanov Grade 11)

Le mot "induction" en russe signifie les processus d'excitation, d'orientation, de création de quelque chose. En génie électrique, ce terme est utilisé depuis plus de deux siècles.

Après avoir pris connaissance des publications de 1821 décrivant les expériences du scientifique danois Oersted sur les déviations d'une aiguille magnétique à proximité d'un conducteur de courant électrique, Michael Faraday s'est donné pour tâche: convertir le magnétisme en électricité.

Après 10 ans de recherche, il a formulé la loi fondamentale de l'induction électromagnétique, expliquant que à l'intérieur de tout circuit fermé, une force électromotrice est induite. Sa valeur est déterminée par le taux de variation du flux magnétique pénétrant dans le circuit considéré, mais pris avec un signe moins.

Transmission des ondes électromagnétiques à distance

La première supposition qui a surgi dans le cerveau du scientifique n'a pas été couronnée de succès pratique.

Il a placé deux conducteurs fermés côte à côte. Près de l'un, j'ai installé une aiguille magnétique comme indicateur du courant qui passe, et dans l'autre fil j'ai appliqué une impulsion à partir d'une puissante source galvanique de l'époque : une colonne de volts.

Le chercheur a supposé qu'avec une impulsion de courant dans le premier circuit, le champ magnétique changeant induirait un courant dans le deuxième conducteur, qui ferait dévier l'aiguille magnétique. Mais le résultat était négatif - l'indicateur n'a pas fonctionné. Ou plutôt, il manquait de sensibilité.

Le cerveau du scientifique a prévu la création et la transmission d'ondes électromagnétiques à distance, qui sont maintenant utilisées dans la radiodiffusion, la télévision, le contrôle sans fil, les technologies Wi-Fi et appareils similaires. Il a simplement été déçu par une base élémentaire imparfaite instruments de mesure ce temps.

La production d'énergie

Après une expérience infructueuse, Michael Faraday a modifié les conditions de l'expérience.

Pour l'expérience, Faraday a utilisé deux bobines avec des circuits fermés. Dans le premier circuit, il a fourni un courant électrique à partir d'une source, et dans le second, il a observé l'apparition d'un EMF. Le courant traversant les spires de l'enroulement n° 1 crée un flux magnétique autour de la bobine, pénétrant dans l'enroulement n° 2 et y formant une force électromotrice.

Au cours de l'expérience de Faraday :

• allumé l'alimentation par impulsions de tension du circuit avec des bobines fixes;
• lorsque le courant a été appliqué, il a injecté la bobine supérieure dans la bobine inférieure;
• fixer en permanence l'enroulement n° 1 et y introduire l'enroulement n° 2 ;
• modifier la vitesse de déplacement des bobines les unes par rapport aux autres.

Dans tous ces cas, il a observé la manifestation de l'induction emf dans la deuxième bobine. Et seulement au passage courant continu il n'y avait pas de force électromotrice sur l'enroulement n° 1 et les bobines fixes.

Le scientifique a déterminé que la FEM induite dans la seconde bobine dépend de la vitesse à laquelle le flux magnétique change. Il est proportionnel à sa taille.

Le même schéma se manifeste pleinement lors du passage d'une boucle fermée.Sous l'action de l'EMF, un courant électrique se forme dans le fil.

Le flux magnétique dans le cas considéré change dans le circuit Sk créé par un circuit fermé.

Ainsi, le développement créé par Faraday a permis de placer un cadre conducteur tournant dans un champ magnétique.

Elle a ensuite été fabriquée à partir de un grand nombre tours, roulements fixes en rotation. Aux extrémités de l'enroulement, des bagues collectrices et des brosses glissant le long de celles-ci étaient montées et une charge était connectée via les bornes du boîtier. Il s'est avéré générateur moderne courant alternatif.

C'est fini conception simple a été créé lorsque le bobinage a été fixé sur un boîtier fixe et que le système magnétique a commencé à tourner. Dans ce cas, la méthode de génération de courants aux dépens n'a en aucun cas été violée.

Le principe de fonctionnement des moteurs électriques

La loi de l'induction électromagnétique, confirmée par Michael Faraday, a permis de créer divers modèles moteurs électriques. Ils ont un dispositif similaire avec des générateurs: un rotor et un stator mobiles, qui interagissent les uns avec les autres en raison de champs électromagnétiques rotatifs.

Transformer l'électricité

Michael Faraday a déterminé l'apparition d'une force électromotrice induite et d'un courant d'induction dans un enroulement proche lorsque le champ magnétique dans la bobine adjacente change.

Le courant à l'intérieur de l'enroulement voisin est induit par la commutation du circuit de commutation dans la bobine 1 et est toujours présent pendant le fonctionnement du générateur sur l'enroulement 3.

C'est sur cette propriété, appelée induction mutuelle, que repose le fonctionnement de tous les transformateurs modernes.

Pour améliorer le passage du flux magnétique, ils ont des enroulements isolés posés sur un noyau commun, qui a une résistance magnétique minimale. Il est fabriqué à partir variétés spéciales composition de l'acier et de la forme feuilles minces sous forme de sections d'une certaine forme, appelée circuit magnétique.

Les transformateurs transmettent, par induction mutuelle, l'énergie d'un champ électromagnétique alternatif d'un enroulement à un autre de telle manière qu'il se produit un changement, une transformation de la valeur de la tension à ses bornes d'entrée et de sortie.

Le rapport du nombre de tours dans les enroulements détermine rapport de transformation, et l'épaisseur du fil, la conception et le volume du matériau de base - la valeur de la puissance transmise, le courant de fonctionnement.

Travail des inducteurs

La manifestation de l'induction électromagnétique est observée dans la bobine lors d'une modification de l'amplitude du courant qui y circule. Ce processus est appelé auto-induction.

Lorsque l'interrupteur est fermé dans le schéma ci-dessus, le courant inductif modifie la nature de l'augmentation rectiligne du courant de fonctionnement dans le circuit, ainsi que pendant le déclenchement.

Lorsqu'une tension alternative, plutôt qu'une tension constante, est appliquée au conducteur enroulé dans une bobine, la valeur du courant réduite par la résistance inductive le traverse. L'énergie d'auto-induction décale la phase du courant par rapport à la tension appliquée.

Ce phénomène est utilisé dans les inductances, qui sont conçues pour réduire les courants élevés qui se produisent dans certaines conditions de fonctionnement de l'équipement. De tels dispositifs, en particulier, sont utilisés.

Caractéristique de conception du circuit magnétique au niveau de l'inducteur - une coupe des plaques, qui est créée pour augmenter encore la résistance magnétique au flux magnétique en raison de la formation d'un entrefer.

Les bobines d'arrêt avec une position divisée et réglable du circuit magnétique sont utilisées dans de nombreuses techniques radio et appareils électriques. Très souvent, ils peuvent être trouvés dans les conceptions transformateurs de soudage. Ils réduisent la taille arc électrique passé à travers l'électrode à la valeur optimale.

Fours à induction

Le phénomène d'induction électromagnétique se manifeste non seulement dans les fils et les enroulements, mais également à l'intérieur de tout objet métallique massif. Les courants qui y sont induits sont appelés courants de Foucault. Lors du fonctionnement des transformateurs et des selfs, ils provoquent un échauffement du circuit magnétique et de l'ensemble de la structure.

Pour éviter ce phénomène, les noyaux sont constitués de fines feuilles de métal et s'isoler par une couche de vernis qui empêche le passage des courants induits.

Dans les structures de chauffage, les courants de Foucault ne limitent pas, mais créent le plus Conditions favorables. largement utilisé dans production industrielle pour créer des températures élevées.

Appareils de mesure électriques

Une grande classe d'appareils à induction continue de fonctionner dans le secteur de l'énergie. Compteurs électriques avec un disque rotatif en aluminium, similaire à la conception du relais de puissance, systèmes de repos de commutateur instruments de mesure fonctionnent sur le principe de l'induction électromagnétique.

Générateurs magnétiques à gaz

Si, au lieu d'un cadre fermé, un gaz, un liquide ou un plasma conducteur est déplacé dans le champ d'un aimant, les charges d'électricité sous l'action des lignes de champ magnétique s'écarteront dans des directions strictement définies, formant un courant électrique. Son champ magnétique sur les plaques de contact des électrodes montées induit une force électromotrice. Sous son action, un courant électrique est créé dans le circuit connecté au générateur MHD.

C'est ainsi que la loi de l'induction électromagnétique se manifeste dans les générateurs MHD.

Il n'y a pas de pièces rotatives aussi complexes que le rotor. Cela simplifie la conception, vous permet d'augmenter considérablement la température environnement de travail et, en même temps, l'efficacité de la production d'électricité. Les générateurs MHD fonctionnent comme des sources de secours ou de secours capables de générer des flux d'électricité importants en peu de temps.

Ainsi, la loi de l'induction électromagnétique, justifiée par Michael Faraday à un moment donné, continue d'être pertinente aujourd'hui.

abstrait

dans la discipline "Physique"

Thème : "Découverte du phénomène d'induction électromagnétique"

Complété:

Groupe étudiant 13103/1

Saint-Pétersbourg

2. Expériences de Faraday. 3

3. Application pratique du phénomène d'induction électromagnétique. neuf

4. Liste de la littérature utilisée .. 12

Induction électromagnétique - le phénomène d'apparition d'un courant électrique dans un circuit fermé lorsque le flux magnétique qui le traverse change. L'induction électromagnétique a été découverte par Michael Faraday le 29 août 1831. Il a découvert que la force électromotrice qui se produit dans un circuit conducteur fermé est proportionnelle au taux de variation du flux magnétique à travers la surface délimitée par ce circuit. L'amplitude de la force électromotrice (EMF) ne dépend pas de ce qui cause le changement de flux - un changement dans le champ magnétique lui-même ou le mouvement d'un circuit (ou d'une partie de celui-ci) dans un champ magnétique. Le courant électrique provoqué par cette FEM est appelé courant d'induction.

En 1820, Hans Christian Oersted a montré qu'un courant électrique circulant dans un circuit provoque la déviation d'une aiguille magnétique. Si un courant électrique génère du magnétisme, alors l'apparition d'un courant électrique doit être associée au magnétisme. Cette idée a capturé le scientifique anglais M. Faraday. « Transformez le magnétisme en électricité », écrit-il en 1822 dans son journal.

Michael Faraday

Michael Faraday (1791-1867) est né à Londres, l'une des parties les plus pauvres de celle-ci. Son père était forgeron et sa mère était la fille d'un fermier. Lorsque Faraday a atteint l'âge scolaire, il a été envoyé à l'école primaire. Le cours suivi par Faraday ici était très étroit et limité uniquement à l'enseignement de la lecture, de l'écriture et du début du comptage.

A quelques pas de la maison où vivait la famille Faraday, il y avait une librairie, qui était aussi un établissement de reliure. C'est là que Faraday est arrivé, après avoir terminé le cours école primaire quand la question s'est posée de choisir une profession pour lui. Michael à cette époque n'avait que 13 ans. Déjà dans sa jeunesse, alors que Faraday venait de commencer son auto-éducation, il s'efforçait de s'appuyer uniquement sur des faits et de vérifier les rapports des autres avec ses propres expériences.

Ces aspirations l'ont dominé toute sa vie comme les principales caractéristiques de son activité scientifique Physique et expériences chimiques Faraday a commencé à le faire en tant que garçon lors de la première connaissance de la physique et de la chimie. Une fois, Michael a assisté à l'une des conférences de Humphry Davy, le grand physicien anglais. Faraday a pris une note détaillée de la conférence, l'a reliée et l'a envoyée à Davy. Il a été tellement impressionné qu'il a proposé à Faraday de travailler avec lui en tant que secrétaire. Bientôt, Davy partit en voyage en Europe et emmena Faraday avec lui. Pendant deux ans, ils ont visité les plus grandes universités européennes.

De retour à Londres en 1815, Faraday commença à travailler comme assistant dans l'un des laboratoires de la Royal Institution de Londres. C'était à l'époque l'un des meilleurs laboratoires de physique au monde. De 1816 à 1818, Faraday publie un certain nombre de petites notes et de petits mémoires sur la chimie. Les premiers travaux de Faraday sur la physique remontent à 1818.

S'appuyant sur les expériences de leurs prédécesseurs et combinant plusieurs propres expériences, en septembre 1821, Michael avait imprimé "L'histoire du succès de l'électromagnétisme". Déjà à cette époque, il avait inventé un concept tout à fait correct de l'essence du phénomène de déviation d'une aiguille magnétique sous l'action d'un courant.

Ayant obtenu ce succès, Faraday a abandonné ses études dans le domaine de l'électricité pendant dix ans, se consacrant à l'étude d'un certain nombre de sujets d'un genre différent. En 1823, Faraday a fait l'une des découvertes les plus importantes dans le domaine de la physique - il a d'abord réalisé la liquéfaction d'un gaz et a en même temps établi une méthode simple mais valable pour convertir les gaz en liquide. En 1824, Faraday fait plusieurs découvertes dans le domaine de la physique. Entre autres choses, il a établi le fait que la lumière affecte la couleur du verre, la changeant. DANS L'année prochaine Faraday passe à nouveau de la physique à la chimie, et le résultat de ses travaux dans ce domaine est la découverte de l'essence et de l'acide naphtalène sulfurique.

En 1831, Faraday publia un traité sur un type spécial d'illusion d'optique, qui servit de base à un beau et curieux projectile optique appelé le "chromotrope". La même année, un autre traité du scientifique "Sur les plaques vibrantes" est publié. Beaucoup de ces ouvrages pourraient à eux seuls immortaliser le nom de leur auteur. Mais les travaux scientifiques les plus importants de Faraday sont ses recherches dans le domaine de l'électromagnétisme et de l'induction électrique.

Les expériences de Faraday

Obsédé par les idées sur la connexion et l'interaction inséparables des forces de la nature, Faraday a tenté de prouver que, tout comme Ampère pouvait créer des aimants avec de l'électricité, il est possible de créer de l'électricité à l'aide d'aimants.

Sa logique était simple : le travail mécanique se transforme facilement en chaleur ; Inversement, la chaleur peut être convertie en travail mécanique(disons dans machine à vapeur). En général, parmi les forces de la nature, la relation suivante se produit le plus souvent : si A donne naissance à B, alors B donne naissance à A.

Si, à l'aide de l'électricité, Ampère a obtenu des aimants, alors, apparemment, il est possible "d'obtenir de l'électricité à partir du magnétisme ordinaire". Arago et Ampère se sont assigné la même tâche à Paris, Colladon à Genève.

À proprement parler, la branche importante de la physique, qui traite des phénomènes d'électromagnétisme et d'électricité inductive, et qui est actuellement d'une si grande importance pour la technologie, a été créée par Faraday à partir de rien. Au moment où Faraday se consacra finalement à la recherche dans le domaine de l'électricité, il fut établi que, dans des conditions ordinaires, la présence d'un corps électrifié suffit pour que son influence excite l'électricité dans n'importe quel autre corps. En même temps, on savait que le fil par lequel passe le courant et qui est aussi un corps électrifié n'a aucun effet sur les autres fils placés à proximité.

Qu'est-ce qui a causé cette exception ? C'est la question qui intéressa Faraday et dont la solution le conduisit aux découvertes les plus importantes dans le domaine de l'électricité par induction. Faraday fait beaucoup d'expériences, prend des notes pédantes. Il consacre un paragraphe à chaque petite étude dans ses notes de laboratoire (publiées intégralement à Londres en 1931 sous le titre "Faraday's Diary"). Au moins le fait que le dernier paragraphe du Journal porte le numéro 16041 témoigne de l'efficacité de Faraday.

Outre une conviction intuitive dans la connexion universelle des phénomènes, rien, en effet, ne le soutenait dans sa recherche de "l'électricité du magnétisme". De plus, lui, comme son professeur Devi, s'appuyait davantage sur ses propres expériences que sur des constructions mentales. Davy lui a appris :

« Une bonne expérience a plus de valeur que la réflexion d'un génie comme Newton.

Néanmoins, c'était Faraday qui était destiné à de grandes découvertes. Grand réaliste, il a spontanément déchiré les chaînes de l'empirisme, une fois imposées par Devi, et à ces moments-là, une grande perspicacité s'est imposée à lui - il a acquis la capacité des généralisations les plus profondes.

La première lueur de chance n'apparaît que le 29 août 1831. Ce jour-là, Faraday testait un appareil simple en laboratoire : un anneau de fer d'environ six pouces de diamètre, enroulé autour de deux morceaux de fil isolé. Lorsque Faraday a connecté une batterie aux bornes d'un enroulement, son assistant, le sergent d'artillerie Andersen, a vu l'aiguille d'un galvanomètre connecté à l'autre enroulement se contracter.

Elle a tremblé et s'est calmée, bien que le courant continu ait continué à circuler dans le premier enroulement. Faraday a soigneusement examiné tous les détails de cette installation simple - tout était en ordre.

Mais l'aiguille du galvanomètre s'est obstinément arrêtée à zéro. Par agacement, Faraday a décidé de couper le courant, puis un miracle s'est produit - lors de l'ouverture du circuit, l'aiguille du galvanomètre a oscillé encore et encore s'est figée à zéro!

Le galvanomètre, restant parfaitement immobile pendant tout le passage du courant, se met à osciller lorsque le circuit est fermé et lorsqu'il est ouvert. Il s'est avéré qu'au moment où un courant passe dans le premier fil, et aussi lorsque cette transmission s'arrête, un courant est également excité dans le second fil, qui dans le premier cas a le sens opposé au premier courant et est le de même dans le second cas et ne dure qu'un instant.

C'est ici que les grandes idées d'Ampère, la connexion entre le courant électrique et le magnétisme, ont été révélées en toute clarté à Faraday. Après tout, le premier enroulement dans lequel il a appliqué du courant est immédiatement devenu un aimant. Si on le considère comme un aimant, alors l'expérience du 29 août a montré que le magnétisme semblait donner naissance à l'électricité. Seules deux choses restaient étranges dans ce cas : pourquoi la surtension électrique lors de la mise en marche de l'électroaimant s'est-elle rapidement estompée ? Et d'ailleurs, pourquoi la surtension apparaît-elle lorsque l'aimant est éteint ?

Le lendemain, 30 août, - Nouvel épisode expériences. L'effet est clairement exprimé, mais néanmoins totalement incompréhensible.

Faraday estime que l'ouverture est quelque part à proximité.

"Je suis à nouveau engagé dans l'électromagnétisme et je pense que j'ai attaqué une chose réussie, mais je ne peux pas encore le confirmer. Il se peut très bien qu'après tous mes travaux, je finisse par arracher des algues au lieu de poissons.

Le lendemain matin, le 24 septembre, Faraday avait beaucoup préparé divers appareils, dans lequel les éléments principaux n'étaient plus des enroulements à courant électrique, mais des aimants permanents. Et il y a eu un effet aussi! La flèche a dévié et s'est immédiatement mise en place. Ce léger mouvement se produisait lors des manipulations les plus inattendues avec l'aimant, parfois, semblait-il, par hasard.

La prochaine expérience est le 1er octobre. Faraday décide de revenir au tout début - à deux enroulements : l'un avec un courant, l'autre connecté à un galvanomètre. La différence avec la première expérience est l'absence d'anneau en acier - le noyau. L'éclaboussure est presque imperceptible. Le résultat est banal. Il est clair qu'un aimant sans noyau est beaucoup plus faible qu'un aimant avec noyau. Par conséquent, l'effet est moins prononcé.

Faraday est déçu. Pendant deux semaines, il n'approche pas les instruments, réfléchissant aux raisons de l'échec.

"J'ai pris une barre magnétique cylindrique (3/4" de diamètre et 8 1/4" de long) et j'en ai inséré une extrémité dans une spirale de fil de cuivre(220 pieds de long) relié à un galvanomètre. Puis, d'un mouvement rapide, j'ai poussé l'aimant dans toute la longueur de la spirale, et l'aiguille du galvanomètre a subi un choc. Ensuite, j'ai tout aussi rapidement retiré l'aimant de la spirale et l'aiguille a de nouveau basculé, mais dans la direction opposée. Ces balancements de l'aiguille se répétaient à chaque fois que l'aimant était rentré ou sorti."

Le secret est dans le mouvement de l'aimant ! L'impulsion électrique n'est pas déterminée par la position de l'aimant, mais par le mouvement !

Cela signifie qu'"une onde électrique n'apparaît que lorsque l'aimant se déplace, et non en raison des propriétés qui lui sont inhérentes au repos".

Riz. 2. L'expérience de Faraday avec une bobine

Cette idée est remarquablement féconde. Si le mouvement d'un aimant par rapport à un conducteur crée de l'électricité, alors, apparemment, le mouvement d'un conducteur par rapport à un aimant doit aussi générer de l'électricité ! De plus, cette "onde électrique" ne disparaîtra pas tant que le mouvement mutuel du conducteur et de l'aimant se poursuivra. Cela signifie qu'il est possible de créer un générateur de courant électrique qui fonctionne pendant un temps arbitrairement long, tant que le mouvement mutuel du fil et de l'aimant continue !

Le 28 octobre, Faraday a installé un disque de cuivre rotatif entre les pôles d'un aimant en fer à cheval, dont la tension électrique pouvait être supprimée à l'aide de contacts glissants (l'un sur l'axe, l'autre sur la périphérie du disque). C'était le premier générateur électrique créé par des mains humaines. Ainsi, une nouvelle source d'énergie électrique a été trouvée, en plus de celles déjà connues (frottement et processus chimiques), - l'induction, et un nouveau type de cette énergie - l'électricité par induction.

Des expériences similaires à celles de Faraday, comme déjà mentionné, ont été menées en France et en Suisse. Colladon, professeur à l'Académie de Genève, était un expérimentateur averti (il réalisa par exemple sur le lac Léman des mesures précises vitesse du son dans l'eau). Peut-être, craignant le tremblement des instruments, a-t-il, comme Faraday, éloigné le galvanomètre le plus loin possible du reste de l'installation. Beaucoup ont affirmé que Colladon observait les mêmes mouvements fugaces de la flèche que Faraday, mais, s'attendant à un effet plus stable et durable, n'attachait pas l'importance voulue à ces éclats "aléatoires" ...

En effet, l'opinion de la plupart des scientifiques de l'époque était que l'effet inverse de "créer de l'électricité à partir du magnétisme" devrait, apparemment, avoir le même caractère stationnaire que l'effet "direct" - "former du magnétisme" dû au courant électrique. La « fugacité » inattendue de cet effet en a déconcerté beaucoup, y compris Colladon, et beaucoup d'entre eux ont payé pour leurs préjugés.

Poursuivant ses expériences, Faraday découvrit en outre qu'une simple approximation d'un fil torsadé d'une courbe fermée à l'autre, le long duquel circule un courant galvanique, suffit à exciter un courant inductif dans le sens opposé au courant galvanique dans un fil neutre, que l'éloignement d'un fil neutre excite à nouveau un courant inductif dans celui-ci, le courant est déjà dans le même sens que le courant galvanique circulant le long d'un fil fixe, et que, finalement, ces courants inductifs ne sont excités que lors de l'approche et de l'éloignement du fil au conducteur du courant galvanique, et sans ce mouvement, les courants ne sont pas excités, quelle que soit la proximité des fils entre eux.

Ainsi, un nouveau phénomène a été découvert, similaire au phénomène d'induction décrit ci-dessus lors de la fermeture et de la terminaison du courant galvanique. Ces découvertes en ont à leur tour donné lieu à de nouvelles. S'il est possible de produire un courant inductif en fermant et en arrêtant le courant galvanique, n'obtiendrait-on pas le même résultat de l'aimantation et de la désaimantation du fer ?

Les travaux d'Oersted et d'Ampère avaient déjà établi la relation entre le magnétisme et l'électricité. On savait que le fer devient un aimant lorsqu'un fil isolé est enroulé autour de lui et qu'un courant galvanique le traverse, et que Propriétés magnétiques de ce fer cesse dès que le courant s'arrête.

Sur cette base, Faraday a proposé ce genre d'expérience : deux fils isolés ont été enroulés autour d'un anneau de fer ; de plus, un fil était enroulé autour d'une moitié de l'anneau, et l'autre autour de l'autre. Un courant d'une batterie galvanique passait par un fil et les extrémités de l'autre étaient connectées à un galvanomètre. Et ainsi, lorsque le courant s'est fermé ou s'est arrêté, et lorsque, par conséquent, l'anneau de fer a été magnétisé ou démagnétisé, l'aiguille du galvanomètre a oscillé rapidement puis s'est arrêtée rapidement, c'est-à-dire que tous les mêmes courants inductifs instantanés ont été excités dans le fil neutre - ceci temps : déjà sous l'influence du magnétisme.

Riz. 3. L'expérience de Faraday avec un anneau de fer

Ainsi, ici, pour la première fois, le magnétisme a été converti en électricité. Ayant reçu ces résultats, Faraday a décidé de diversifier ses expériences. Au lieu d'un anneau de fer, il a commencé à utiliser une bande de fer. Au lieu d'exciter le magnétisme du fer avec un courant galvanique, il a magnétisé le fer en le touchant à un aimant permanent en acier. Le résultat était le même : dans le fil enroulé autour du fer, un courant était toujours excité au moment de l'aimantation et de la démagnétisation du fer. Ensuite, Faraday a introduit un aimant en acier dans la spirale du fil - l'approche et le retrait de ce dernier ont provoqué des courants d'induction dans le fil. En un mot, le magnétisme, au sens d'excitation de courants inductifs, agissait exactement de la même manière que le courant galvanique.

A cette époque, les physiciens étaient intensément occupés par un phénomène mystérieux découvert en 1824 par Arago et n'ont pas trouvé d'explication, malgré le fait que des scientifiques aussi remarquables de l'époque qu'Arago lui-même, Ampère, Poisson, Babaj et Herschel recherchaient intensément ce explication. L'affaire était la suivante. Une aiguille magnétique, suspendue librement, s'immobilise rapidement si un cercle de métal non magnétique est amené en dessous; si le cercle est alors mis en mouvement de rotation, l'aiguille magnétique commence à le suivre.

Dans un état calme, il était impossible de découvrir la moindre attraction ou répulsion entre le cercle et la flèche, tandis que le même cercle, qui était en mouvement, tirait derrière lui non seulement une flèche légère, mais aussi un aimant lourd. Ce phénomène vraiment miraculeux semblait aux scientifiques de l'époque une énigme mystérieuse, quelque chose au-delà du naturel. Faraday, sur la base de ses données ci-dessus, a fait l'hypothèse qu'un cercle de métal non magnétique, sous l'influence d'un aimant, circule pendant la rotation par des courants inductifs qui affectent l'aiguille magnétique et l'entraînent derrière l'aimant. En effet, en introduisant le bord du cercle entre les pôles d'un gros aimant en forme de fer à cheval et en reliant le centre et le bord du cercle avec un galvanomètre à fil, Faraday recevait un courant électrique constant pendant la rotation du cercle.

Suite à cela, Faraday s'arrêta sur un autre phénomène qui suscitait alors la curiosité générale. Comme vous le savez, si de la limaille de fer est saupoudrée sur un aimant, elle est regroupée le long de certaines lignes, appelées courbes magnétiques. Faraday, attirant l'attention sur ce phénomène, donna les bases en 1831 aux courbes magnétiques, le nom de "lignes de force magnétique", qui se généralisèrent alors. L'étude de ces "lignes" a conduit Faraday à une nouvelle découverte, il s'est avéré que pour l'excitation de courants inductifs, l'approche et l'éloignement de la source du pôle magnétique n'est pas nécessaire. Pour exciter des courants, il suffit de traverser les lignes de force magnétique d'une manière connue.

Riz. 4. "Lignes de force magnétique"

La poursuite des travaux Faraday dans la direction susmentionnée a acquis, du point de vue contemporain, le caractère de quelque chose de complètement miraculeux. Au début de 1832, il fait la démonstration d'un appareil dans lequel des courants inductifs sont excités sans l'aide d'un aimant ou d'un courant galvanique. L'appareil consistait en une bande de fer placée dans une bobine de fil. Cet appareil, dans des conditions ordinaires, n'a pas donné le moindre signe de l'apparition de courants en lui; mais dès qu'on lui a donné une direction correspondant à la direction de l'aiguille aimantée, un courant a été excité dans le fil.

Faraday donna alors la position de l'aiguille aimantée à une bobine, puis y introduisit une bande de fer : le courant fut de nouveau excité. La raison qui a provoqué le courant dans ces cas était le magnétisme terrestre, qui a provoqué des courants inductifs comme un aimant ordinaire ou un courant galvanique. Afin de le montrer et de le prouver plus clairement, Faraday a entrepris une autre expérience qui a pleinement confirmé ses idées.

Il a estimé que si un cercle de métal non magnétique, par exemple du cuivre, tournant dans une position où il coupe les lignes de force magnétique d'un aimant voisin, donne un courant inductif, alors le même cercle, tournant en l'absence de un aimant, mais dans une position où le cercle croisera les lignes du magnétisme terrestre, doit aussi donner un courant inductif. Et en effet, un cercle de cuivre, tourné dans un plan horizontal, a donné un courant inductif, qui a produit une déviation notable de l'aiguille du galvanomètre. Faraday a complété une série d'études dans le domaine de l'induction électrique avec la découverte, faite en 1835, de "l'effet inductif du courant sur lui-même".

Il a découvert que lorsqu'un courant galvanique est fermé ou ouvert, des courants inductifs instantanés sont excités dans le fil lui-même, qui sert de conducteur à ce courant.

Le physicien russe Emil Khristoforovich Lenz (1804-1861) a donné une règle pour déterminer la direction du courant induit. "Le courant d'induction est toujours dirigé de manière à ce que le champ magnétique qu'il crée gêne ou ralentisse le mouvement qui provoque l'induction", note A.A. Korobko-Stefanov dans son article sur l'induction électromagnétique. - Par exemple, lorsque la bobine s'approche de l'aimant, le courant inductif résultant a une direction telle que le champ magnétique créé par celle-ci sera opposé au champ magnétique de l'aimant. En conséquence, des forces répulsives apparaissent entre la bobine et l'aimant. La règle de Lenz découle de la loi de conservation et de transformation de l'énergie. Si les courants d'induction accéléraient le mouvement qui les a provoqués, alors le travail serait créé à partir de rien. La bobine elle-même, après une petite poussée, se précipiterait vers l'aimant, et en même temps le courant d'induction y dégagerait de la chaleur. En réalité, le courant d'induction est créé en raison du travail de rapprochement de l'aimant et de la bobine.

Riz. 5. La règle de Lenz

Pourquoi y a-t-il un courant induit ? Une explication approfondie du phénomène d'induction électromagnétique a été donnée par le physicien anglais James Clerk Maxwell, créateur d'une théorie mathématique complète du champ électromagnétique. Pour mieux comprendre l'essence de la question, considérons une expérience très simple. Soit la bobine constituée d'une spire de fil et percée d'un champ magnétique alternatif perpendiculaire au plan de la spire. Dans la bobine, bien sûr, il y a un courant d'induction. Maxwell a interprété cette expérience avec un courage et un imprévu exceptionnels.

Lorsque le champ magnétique change dans l'espace, selon Maxwell, un processus se produit pour lequel la présence d'une bobine de fil n'a aucune importance. L'essentiel ici est l'émergence de lignes circulaires fermées du champ électrique, couvrant le champ magnétique changeant. Sous l'action du champ électrique émergent, les électrons commencent à se déplacer et un courant électrique apparaît dans la bobine. Une bobine est juste un appareil qui vous permet de détecter champ électrique. L'essence du phénomène d'induction électromagnétique est qu'un champ magnétique alternatif génère toujours dans l'espace environnant un champ électrique à lignes de force. Un tel champ est appelé champ tourbillonnaire.

Les recherches dans le domaine de l'induction produite par le magnétisme terrestre donnent à Faraday l'occasion d'exprimer l'idée d'un télégraphe dès 1832, qui forme alors la base de cette invention. De manière générale, la découverte de l'induction électromagnétique n'est pas sans raison attribuée aux plus des découvertes exceptionnelles XIXe siècle - le travail de millions de moteurs électriques et de générateurs de courant électrique à travers le monde est basé sur ce phénomène ...

Application pratique du phénomène d'induction électromagnétique

1. Radiodiffusion

Un champ magnétique alternatif, excité par un courant changeant, crée un champ électrique dans l'espace environnant, qui à son tour excite un champ magnétique, et ainsi de suite. Se générant mutuellement, ces champs forment un seul champ électromagnétique variable - onde électromagnétique. Ayant surgi à l'endroit où se trouve un fil avec du courant, le champ électromagnétique se propage dans l'espace à la vitesse de la lumière -300 000 km/s.

Riz. 6. Radio

2. Magnétothérapie

Dans le spectre des fréquences différents lieux occupé par les ondes radio, la lumière, radiographies et d'autres un rayonnement électromagnétique. Ils sont généralement caractérisés par des champs électriques et magnétiques continuellement interconnectés.

3. Synchrophasotrons

À l'heure actuelle, un champ magnétique est compris comme une forme particulière de matière constituée de particules chargées. En physique moderne, des faisceaux de particules chargées sont utilisés pour pénétrer profondément dans les atomes afin de les étudier. La force avec laquelle un champ magnétique agit sur une particule chargée en mouvement s'appelle la force de Lorentz.

4. Débitmètres

La méthode est basée sur l'application de la loi de Faraday pour un conducteur dans un champ magnétique : dans l'écoulement d'un liquide électriquement conducteur se déplaçant dans un champ magnétique, une FEM est induite proportionnelle à la vitesse d'écoulement, qui est convertie par la partie électronique en un signal électrique analogique/numérique.

5. Générateur CC

En mode générateur, l'armature de la machine tourne sous l'influence d'un moment extérieur. Entre les pôles du stator, un flux magnétique constant pénètre dans l'induit. Les conducteurs d'enroulement d'induit se déplacent dans un champ magnétique et, par conséquent, une FEM y est induite, dont la direction peut être déterminée par la règle " main droite". Dans ce cas, un potentiel positif apparaît sur une brosse par rapport à la seconde. Si une charge est connectée aux bornes du générateur, un courant y circulera.

6. Transformateurs

Les transformateurs sont largement utilisés dans la transmission de l'énergie électrique sur de longues distances, sa distribution entre les récepteurs, ainsi que dans divers dispositifs de redressement, d'amplification, de signalisation et autres.

La transformation de l'énergie dans le transformateur est réalisée par un champ magnétique alternatif. Le transformateur est un noyau de fines plaques d'acier isolées les unes des autres, sur lesquelles sont placés deux, et parfois plusieurs enroulements (bobines) de fil isolé. L'enroulement auquel la source d'énergie électrique alternative est connectée est appelé enroulement primaire, les enroulements restants sont appelés secondaires.

Si trois fois plus de spires sont enroulées dans l'enroulement secondaire du transformateur que dans le primaire, le champ magnétique créé dans le noyau par l'enroulement primaire, traversant les spires de l'enroulement secondaire, y créera trois fois plus de tension.

En utilisant un transformateur avec un rapport de tours inversé, vous pouvez tout aussi facilement et simplement obtenir une tension réduite.

Liste de la littérature utilisée

1. [Ressource électronique]. Induction électromagnétique.

< https://ru.wikipedia.org/>

2. [Ressource électronique] Faraday. Découverte de l'induction électromagnétique.

< http://www.e-reading.club/chapter.php/26178/78/Karcev_-_Maksvell.html >

3. [Ressource électronique]. Découverte de l'induction électromagnétique.

4. [Ressource électronique]. Application pratique du phénomène d'induction électromagnétique.