Application pratique de l'induction électromagnétique. Induction électromagnétique

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INTRODUCTION

Ce n'est pas un hasard si la première et la plus importante étape de l'ouverture de ce nouveau côté des interactions électromagnétiques a été le fondateur des idées sur le champ électromagnétique - l'un des plus grands scientifiques du monde - Michael Faraday (1791-1867). Faraday était absolument sûr de l'unité des phénomènes magnétiques. Peu de temps après la découverte d'Oersted, il écrivit dans son journal (1821) : « Transformez le magnétisme en électricité ». Depuis lors, Faraday, sans cesse, réfléchissait à ce problème. Ils disent qu'il portait constamment un aimant dans la poche de sa veste, censé lui rappeler la tâche à accomplir. Dix ans plus tard, en 1831, grâce à un travail acharné et à la foi dans le succès, le problème était résolu. Il a fait une découverte qui sous-tend la construction de tous les générateurs des centrales électriques du monde, qui convertissent l'énergie mécanique en énergie électrique. Autres sources : cellules galvaniques, thermo- et photocellules fournissent une part négligeable de l'énergie générée.

Le courant électrique, raisonnait Faraday, est capable de magnétiser des objets en fer. Pour ce faire, il suffit de mettre une barre de fer à l'intérieur de la résistance. L'aimant pourrait-il, à son tour, provoquer l'apparition d'un courant électrique ou modifier son amplitude ? Pendant longtemps, rien n'a pu être trouvé.

HISTOIRE DE LA DÉCOUVERTE DU PHÉNOMÈNE DE L'INDUCTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE

Paroles des signors Nobili et Antinori du magazine "Antologie"

« Faraday a récemment découvert nouvelle classe phénomènes électrodynamiques. Il a soumis un mémoire à ce sujet à la Royal Society de Londres, mais ce mémoire n'a pas encore été publié. Nous savons de luiseule une note communiquée par M. Agreffier de l'Académie des sciences de Paris26 décembre 1831, sur la base d'une lettre qu'il a reçue de M. Faraday lui-même.

Ce message a incité le chevalier Antinori et moi-même à répéter immédiatement l'expérience de base et à l'étudier sous différents points de vue. Nous nous flattons de l'espoir que les résultats auxquels nous sommes parvenus aient une certaine signification, et nous nous empressons donc de les publier sans en avoirprécédentmatériaux, à l'exception de la note qui a servi de point de départ à nos recherches.»

"Les mémoires de M. Faraday", comme le dit la note, "sont divisés en quatre parties.

Dans la première, intitulée « L'excitation de l'électricité galvanique », nous trouvons le fait principal suivant : un courant galvanique traversant un fil métallique produit un autre courant dans le fil qui s'approche ; le second courant est de sens opposé au premier et ne dure qu'un instant. Si le courant excitateur est supprimé, un courant apparaît dans le fil sous son influence, opposé à celui qui y est apparu dans le premier cas, c'est-à-dire dans le même sens que le courant d'excitation.

La deuxième partie du mémoire raconte les courants électriques provoqués par l'aimant. En s'approchant des bobines aimantées, M. Faraday produisit des courants électriques ; lorsque les bobines ont été retirées, des courants de sens opposé sont apparus. Ces courants ont un fort effet sur le galvanomètre, passant, bien que faiblement, à travers la saumure et d'autres solutions. Il en résulte que ce savant, à l'aide d'un aimant, a excité les courants électriques découverts par M. Ampère.

La troisième partie du mémoire fait référence à l'état électrique de base, que M. Faraday appelle l'état électromonique.

La quatrième partie parle d'une expérience aussi curieuse qu'insolite, appartenant à M. Arago ; comme on le sait, cette expérience consiste dans le fait que l'aiguille magnétique tourne sous l'influence d'un disque métallique en rotation. Il a découvert que lorsqu'un disque métallique tourne sous l'influence d'un aimant, des courants électriques peuvent apparaître en quantité suffisante pour créer une nouvelle machine électrique à partir du disque.

THÉORIE MODERNE DE L'INDUCTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE

Les courants électriques créent un champ magnétique autour d'eux. Un champ magnétique pourrait-il provoquer l'apparition champ électrique? Faraday a découvert expérimentalement que lorsque le flux magnétique pénétrant dans un circuit fermé change, un courant électrique y apparaît. Ce phénomène a été appelé induction électromagnétique. Le courant qui se produit lors du phénomène d'induction électromagnétique est appelé inductif. À proprement parler, lorsque le circuit se déplace dans un champ magnétique, ce n'est pas un certain courant qui est généré, mais un certain EMF. Une étude plus détaillée de l'induction électromagnétique a montré que l'induction EMF qui se produit dans tout circuit fermé est égale au taux de variation du flux magnétique à travers la surface délimitée par ce circuit, pris avec le signe opposé.

La force électromotrice dans le circuit est le résultat de l'action de forces externes, c'est-à-dire forces d'origine non électrique. Lorsqu'un conducteur se déplace dans un champ magnétique, le rôle des forces extérieures est joué par la force de Lorentz, sous l'action de laquelle les charges sont séparées, à la suite de quoi une différence de potentiel apparaît aux extrémités du conducteur. La FEM d'induction dans un conducteur caractérise le travail de déplacement d'une charge positive unitaire le long du conducteur.

Le phénomène d'induction électromagnétique sous-tend le fonctionnement des générateurs électriques. Si le fil de fer tourne uniformément dans un champ magnétique uniforme, un courant induit apparaît, changeant périodiquement de direction. Même un seul cadre tournant dans un champ magnétique uniforme est un générateur courant alternatif.

ÉTUDE EXPÉRIMENTALE DES PHÉNOMÈNES D'INDUCTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE

Considérez les expériences classiques de Faraday, à l'aide desquelles le phénomène d'induction électromagnétique a été découvert:

Lorsqu'un aimant permanent se déplace, ses lignes de force traversent les spires de la bobine et un courant d'induction se produit, de sorte que l'aiguille du galvanomètre dévie. Les lectures de l'appareil dépendent de la vitesse de déplacement de l'aimant et du nombre de tours de la bobine.

Dans cette expérience, nous passons un courant à travers la première bobine, ce qui crée Flux magnétique et lorsque la deuxième bobine se déplace à l'intérieur de la première, les lignes magnétiques se croisent, de sorte qu'un courant d'induction apparaît.

Lors de la réalisation de l'expérience n ° 2, il a été enregistré qu'au moment où l'interrupteur était allumé, la flèche de l'appareil déviait et affichait la valeur de l'EMF, puis la flèche revenait à sa position d'origine. Lorsque l'interrupteur a été éteint, la flèche a de nouveau dévié, mais dans l'autre sens et a montré la valeur de l'EMF, puis est revenue à sa position d'origine. Au moment où l'interrupteur est allumé, le courant augmente, mais une sorte de force apparaît qui empêche l'augmentation du courant. Cette force s'induit d'elle-même, d'où le nom Auto-induction EMF. Au moment de l'arrêt, la même chose se produit, seule la direction de l'EMF a changé, donc la flèche de l'appareil a dévié dans la direction opposée.

Cette expérience montre que l'EMF de l'induction électromagnétique se produit lorsque l'amplitude et la direction du courant changent. Cela prouve que la FEM de l'induction, qui se crée, est le taux de variation du courant.

En un mois, Faraday découvrit expérimentalement toutes les caractéristiques essentielles du phénomène d'induction électromagnétique. Il ne restait plus qu'à donner à la loi une forme quantitative stricte et révéler pleinement la nature physique du phénomène. Faraday lui-même a déjà saisi la chose commune qui détermine l'apparition d'un courant d'induction dans des expériences qui semblent différentes extérieurement.

Dans un circuit conducteur fermé, un courant apparaît lorsque le nombre de lignes d'induction magnétique pénétrant dans la surface délimitée par ce circuit change. Ce phénomène est appelé induction électromagnétique.

Et plus le nombre de lignes d'induction magnétique change rapidement, plus le courant résultant est important. Dans ce cas, la raison du changement du nombre de lignes d'induction magnétique est complètement indifférente.

Cela peut être une modification du nombre de lignes d'induction magnétique pénétrant dans un conducteur fixe en raison d'une modification de l'intensité du courant dans une bobine adjacente et une modification du nombre de lignes due au mouvement du circuit dans un champ magnétique inhomogène , dont la densité de lignes varie dans l'espace.

RÈGLE DE LENTZ

Le courant inductif qui est apparu dans le conducteur commence immédiatement à interagir avec le courant ou l'aimant qui l'a généré. Si un aimant (ou une bobine avec du courant) est rapproché d'un conducteur fermé, le courant d'induction émergent avec son champ magnétique repousse nécessairement l'aimant (bobine). Des travaux doivent être effectués pour rapprocher l'aimant et la bobine. Lorsque l'aimant est retiré, l'attraction se produit. Cette règle est strictement respectée. Imaginez si les choses étaient différentes : vous poussiez l'aimant vers la bobine, et il s'y précipiterait tout seul. Cela violerait la loi de conservation de l'énergie. Après tout, l'énergie mécanique de l'aimant augmenterait et en même temps un courant se produirait, ce qui en soi nécessite une dépense d'énergie, car le courant peut aussi faire du travail. Le courant électrique induit dans l'induit du générateur, en interaction avec le champ magnétique du stator, ralentit la rotation de l'induit. Seulement par conséquent, pour faire tourner l'armature, il est nécessaire de faire un travail d'autant plus important que l'intensité du courant est grande. En raison de ce travail, un courant inductif apparaît. Il est intéressant de noter que si le champ magnétique de notre planète était très grand et hautement inhomogène, alors les mouvements rapides des corps conducteurs à sa surface et dans l'atmosphère seraient impossibles en raison de l'intense interaction du courant induit dans le corps avec ce domaine. Les corps se déplaceraient comme dans un milieu visqueux dense et en même temps seraient fortement chauffés. Ni les avions ni les fusées ne pouvaient voler. Une personne ne pouvait pas bouger rapidement ses bras ou ses jambes, car corps humain- un bon conducteur.

Si la bobine dans laquelle le courant est induit est stationnaire par rapport à la bobine adjacente à courant alternatif, comme, par exemple, dans un transformateur, alors dans ce cas, la direction du courant d'induction est dictée par la loi de conservation de l'énergie. Ce courant est toujours dirigé de manière à ce que le champ magnétique qu'il crée tende à réduire les variations de courant dans le primaire.

La répulsion ou l'attraction d'un aimant par une bobine dépend de la direction du courant d'induction dans celle-ci. Par conséquent, la loi de conservation de l'énergie nous permet de formuler une règle qui détermine la direction du courant d'induction. Quelle est la différence entre les deux expériences : l'approche de l'aimant vers la bobine et son retrait ? Dans le premier cas, le flux magnétique (ou le nombre de lignes d'induction magnétique pénétrant dans les spires de la bobine) augmente (Fig. a), et dans le second cas, il diminue (Fig. b). De plus, dans le premier cas, la ligne d'induction B " champ magnétique, créés par le courant d'induction qui est apparu dans la bobine, sortent de l'extrémité supérieure de la bobine, puisque la bobine repousse l'aimant, et dans le second cas, au contraire, ils entrent dans cette extrémité. Ces lignes d'induction magnétique sur la figure sont représentées par un trait.

Nous sommes maintenant arrivés au point principal: avec une augmentation du flux magnétique à travers les spires de la bobine, le courant d'induction a une direction telle que le champ magnétique qu'il crée empêche la croissance du flux magnétique à travers les spires de la bobine. Après tout, le vecteur d'induction de ce champ est dirigé contre le vecteur d'induction de champ, dont le changement génère un courant électrique. Si le flux magnétique à travers la bobine s'affaiblit, le courant inductif crée un champ magnétique avec induction, ce qui augmente le flux magnétique à travers les spires de la bobine.

C'est l'essentiel règle générale déterminer le sens du courant inductif, ce qui est applicable dans tous les cas. Cette règle a été établie par le physicien russe E.X. Lenz (1804-1865).

Selon la règle de Lenz, le courant inductif qui se produit dans un circuit fermé a une direction telle que le flux magnétique qu'il crée à travers la surface délimitée par le circuit tend à empêcher la variation du flux qui génère ce courant. Ou bien, le courant d'induction a une direction telle qu'il empêche la cause qui le provoque.

Dans le cas des supraconducteurs, la compensation des variations du flux magnétique externe sera complète. Le flux d'induction magnétique à travers une surface délimitée par un circuit supraconducteur ne change pas du tout avec le temps dans toutes les conditions.

LOI DE L'INDUCTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE

induction électromagnétique faraday lenz

Les expériences de Faraday ont montré que la force du courant induit je i dans un circuit conducteur est proportionnel au taux de variation du nombre de lignes d'induction magnétique pénétrant la surface délimitée par ce circuit. Plus précisément, cette affirmation peut être formulée en utilisant le concept de flux magnétique.

Le flux magnétique est clairement interprété comme le nombre de lignes d'induction magnétique pénétrant une surface d'aire S. Par conséquent, le taux de variation de ce nombre n'est rien d'autre que le taux de variation du flux magnétique. Si dans peu de temps t le flux magnétique passe à D F, alors le taux de variation du flux magnétique est égal à.

Par conséquent, une affirmation qui découle directement de l'expérience peut être formulée comme suit :

la force du courant d'induction est proportionnelle au taux de variation du flux magnétique à travers la surface délimitée par le contour :

Rappelons qu'un courant électrique apparaît dans le circuit lorsque des forces extérieures agissent sur des charges libres. Le travail de ces forces lors du déplacement d'une seule charge positive le long d'un circuit fermé est appelé force électromotrice. Par conséquent, lorsque le flux magnétique change à travers la surface délimitée par le contour, des forces extérieures y apparaissent, dont l'action est caractérisée par une FEM, dite FEM d'induction. Dénotons-le par la lettre E je .

La loi de l'induction électromagnétique est formulée spécifiquement pour les champs électromagnétiques et non pour l'intensité du courant. Avec cette formulation, la loi exprime l'essence du phénomène, qui ne dépend pas des propriétés des conducteurs dans lesquels se produit le courant d'induction.

Selon la loi de l'induction électromagnétique (EMI), la FEM d'induction dans une boucle fermée est égale en valeur absolue au taux de variation du flux magnétique à travers la surface délimitée par la boucle :

Comment prendre en compte le sens du courant d'induction (ou le signe de la FEM d'induction) dans la loi d'induction électromagnétique conformément à la règle de Lenz ?

La figure montre une boucle fermée. Nous considérerons comme positif le sens de contournement du contour dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. La normale au contour forme une vis droite avec le sens de contournement. Le signe de la FEM, c'est-à-dire le travail spécifique, dépend de la direction des forces externes par rapport à la direction de contournement du circuit.

Si ces directions coïncident, alors E i > 0 et, par conséquent, je i > 0. Sinon, la FEM et l'intensité du courant sont négatives.

Laissez l'induction magnétique du champ magnétique externe être dirigée le long de la normale au contour et augmenter avec le temps. Puis F> 0 et > 0. Selon la règle de Lenz, le courant d'induction crée un flux magnétique F" < 0. Линии индукции B"Le champ magnétique du courant d'induction est représenté sur la figure par un tiret. Par conséquent, le courant d'induction je i est dirigé dans le sens des aiguilles d'une montre (contre le sens de dérivation positif) et la force électromotrice d'induction est négative. Par conséquent, dans la loi de l'induction électromagnétique, il doit y avoir un signe moins :

Dans le Système international d'unités, la loi de l'induction électromagnétique est utilisée pour établir l'unité de flux magnétique. Cette unité est appelée le weber (Wb).

Depuis la FEM d'induction E i est exprimé en volts, et le temps est en secondes, puis à partir de la loi Weber EMP peut être déterminé comme suit :

le flux magnétique à travers la surface délimitée par une boucle fermée est de 1 Wb, si, avec une diminution uniforme de ce flux à zéro en 1 s, une induction emf égale à 1 V apparaît dans le circuit: 1 Wb \u003d 1 V 1 s .

APPLICATION PRATIQUE DES PHÉNOMÈNES D'INDUCTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE

Diffusion

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 - une 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.

Magnétothérapie

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

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.

Débitmètres - compteurs

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.

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 de la "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, le courant y circulera.

Le phénomène EMR est largement utilisé dans les transformateurs. Considérons cet appareil plus en détail.

TRANSFORMATEURS

Transformateur (de lat. transformo - transformer) - statique appareil électromagnétique comportant deux ou plusieurs enroulements à couplage inductif et destiné à être converti par induction électromagnétique d'un ou plusieurs systèmes à courant alternatif en un ou plusieurs autres systèmes à courant alternatif.

L'inventeur du transformateur est le scientifique russe P.N. Iablotchkov (1847 - 1894). En 1876, Yablochkov a utilisé une bobine d'induction à deux enroulements comme transformateur pour alimenter les bougies électriques qu'il a inventées. Le transformateur Yablochkov avait un noyau ouvert. Les transformateurs à noyau fermé, similaires à ceux utilisés aujourd'hui, sont apparus bien plus tard, en 1884. Avec l'invention du transformateur, un intérêt technique est né pour le courant alternatif, qui n'avait pas été appliqué jusqu'à cette époque.

Les transformateurs sont largement utilisés dans la transmission 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.

Àéquation idéale du transformateur

Un transformateur idéal est un transformateur qui n'a pas de pertes d'énergie pour chauffer les enroulements et les flux de fuite des enroulements. Dans un transformateur idéal, toutes les lignes de force traversent toutes les spires des deux enroulements, et puisque le champ magnétique changeant génère la même FEM à chaque tour, la FEM totale induite dans l'enroulement est proportionnelle au nombre total de ses spires. Un tel transformateur transforme toute l'énergie entrante du circuit primaire en un champ magnétique puis en énergie du circuit secondaire. Dans ce cas, l'énergie entrante est égale à l'énergie convertie :

Où P1 est la valeur instantanée de la puissance fournie au transformateur à partir du circuit primaire,

P2 est la valeur instantanée de la puissance convertie par le transformateur entrant dans le circuit secondaire.

En combinant cette équation avec le rapport des tensions aux extrémités des enroulements, nous obtenons l'équation d'un transformateur idéal :

Ainsi, on obtient qu'avec une augmentation de la tension aux extrémités de l'enroulement secondaire U2, le courant du circuit secondaire I2 diminue.

Pour convertir la résistance d'un circuit en résistance d'un autre, vous devez multiplier la valeur par le carré du rapport. Par exemple, la résistance Z2 est connectée aux extrémités de l'enroulement secondaire, sa valeur réduite au circuit primaire sera

Cette règle est également valable pour le circuit secondaire :

Désignation sur les schémas

Dans les schémas, le transformateur est indiqué comme suit :

La ligne épaisse centrale correspond au noyau, 1 est l'enroulement primaire (généralement à gauche), 2,3 est les enroulements secondaires. Le nombre de demi-cercles dans une certaine approximation symbolise le nombre de tours de l'enroulement (plus de tours - plus de demi-cercles, mais sans stricte proportionnalité).

APPLICATIONS DE TRANSFORMATEUR

Les transformateurs sont largement utilisés dans l'industrie et la vie quotidienne à des fins diverses :

1. Pour le transport et la distribution d'énergie électrique.

En règle générale, dans les centrales électriques, les générateurs de courant alternatif génèrent de l'énergie électrique à une tension de 6 à 24 kV, et il est rentable de transmettre de l'électricité sur de longues distances à des tensions beaucoup plus élevées (110, 220, 330, 400, 500 et 750 kV) . Par conséquent, dans chaque centrale électrique, des transformateurs sont installés pour augmenter la tension.

Distribution d'énergie électrique entre entreprises industrielles, colonies, dans les villes et zones rurales, ainsi qu'à l'intérieur entreprises industrielles produit par des lignes aériennes et câblées, à une tension de 220, 110, 35, 20, 10 et 6 kV. Par conséquent, des transformateurs doivent être installés dans tous les nœuds de distribution qui réduisent la tension à 220, 380 et 660 V

2. Fournir le circuit souhaité pour activer les vannes dans les convertisseurs et faire correspondre la tension à la sortie et à l'entrée du convertisseur. Les transformateurs utilisés à ces fins sont appelés transformateurs.

3. À diverses fins technologiques : soudage ( transformateurs de soudage), alimentation d'installations électrothermiques (transformateurs de fours électriques), etc.

4. Pour alimenter divers circuits d'équipements radio, d'équipements électroniques, d'appareils de communication et d'automatisation, d'appareils électroménagers, pour séparer les circuits électriques de divers éléments de ces appareils, pour faire correspondre la tension, etc.

5. Inclure les instruments de mesure électrique et certains appareils (relais, etc.) dans les circuits électriques à haute tension ou dans les circuits parcourus par des courants importants, afin d'élargir les limites de mesure et d'assurer la sécurité électrique. Les transformateurs utilisés à ces fins sont appelés mesures.

CONCLUSION

Le phénomène d'induction électromagnétique et ses cas particuliers sont largement utilisés en électrotechnique. Utilisé pour convertir l'énergie mécanique en énergie électrique générateurs synchrones. Les transformateurs sont utilisés pour élever ou abaisser la tension alternative. L'utilisation de transformateurs permet de transférer économiquement l'électricité des centrales électriques vers les nœuds de consommation.

BIBLIOGRAPHIE:

1. Cours de physique, manuel pour les universités. TI Trofimova, 2007.

2. Principes fondamentaux de la théorie des circuits, G.I. Atabekov, Lan, Saint-Pétersbourg, - M., - Krasnodar, 2006.

3. Machines électriques, L.M. Piotrovsky, L., Énergie, 1972.

4. Transformateurs de puissance. Ouvrage de référence / Éd. DAKOTA DU SUD. Lizunova, AK Lokhanine. M. : Energoizdat 2004.

5. Conception de transformateurs. UN V. Sapojnikov. M. : Gosenergoizdat. 1959.

6. Calcul des transformateurs. Manuel pour les universités. PM Tikhomirov. Moscou : Énergie, 1976.

7. Physique -Didacticiel pour les écoles techniques, auteur V.F. Dmitriev, édition Moscou "Higher School" 2004.

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abstrait

dans la discipline "Physique"

Thème : "Découverte du phénomène d'induction électromagnétique"

Terminé:

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 Faraday a commencé à faire des expériences physiques et chimiques 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.

Sur la base des expériences de ses prédécesseurs et combinant plusieurs de ses propres expériences, en septembre 1821, Michael avait imprimé la "Success Story of Electromagnétisme". 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. L'année suivante, 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 le plus important de travaux scientifiques 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 au moyen 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 s'est finalement consacré à la recherche dans le domaine de l'électricité, il a été établi 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 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 nous le considérons 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, - nouvelle série 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 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 installe un disque de cuivre rotatif entre les pôles d'un aimant en fer à cheval, duquel, à l'aide de contacts glissants (l'un sur l'axe, l'autre sur la périphérie du disque), il est possible de retirer tension électrique. C'était le premier générateur électrique créé par des mains humaines. Ainsi, une nouvelle source d'énergie électrique a été trouvée, en plus des processus connus auparavant (frottement et processus chimiques), - l'induction, et le nouveau genre de cette énergie est l'électricité d'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» en raison du 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 devenait un aimant lorsqu'un fil isolé était enroulé autour de lui et qu'un courant galvanique le traversait, et que les propriétés magnétiques de ce fer cessaient dès que le courant cessait.

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, le créateur du théorie mathématique 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'apparition de lignes en anneau fermé 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 un champ électrique. L'essence du phénomène d'induction électromagnétique est qu'un champ magnétique alternatif génère toujours un champ électrique avec des lignes de force fermées dans l'espace environnant. 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

Riz. 6. Radio

2. Magnétothérapie

Dans le spectre de fréquences, différentes places sont occupées par les ondes radio, la lumière, les rayons X et d'autres rayonnements électromagnétiques. Ils sont généralement caractérisés par des champs électriques et magnétiques continuellement interconnectés.

3. Synchrophasotrons

4. Débitmètres

5. Générateur CC

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.

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.

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 des phénomènes magnétiques sur les phénomènes électriques. 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 les travaux scientifiques les plus importants de 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 des recherches dans le domaine de l'électricité, il fut constaté que, dans des conditions ordinaires, la présence d'un corps électrifié 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 a intéressé Faraday et dont la solution l'a conduit aux découvertes les plus importantes 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. 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.

INDUCTION ÉLECTROMAGNÉTIQUE(lat. inductio - guidance) - le phénomène de génération d'un champ électrique vortex par un champ magnétique alternatif. 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.

L'étude de l'occurrence du courant électrique a toujours inquiété les scientifiques. Après que le scientifique danois Oersted ait découvert au début du 19ème siècle qu'un champ magnétique se crée autour d'un courant électrique, les scientifiques se sont demandé si un champ magnétique pouvait générer un courant électrique et vice versa.Le premier scientifique qui a réussi était 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 grande quantité 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 phénomène d'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 avec un grand nombre de spires de fil, était relié à une source de courant et à une clé qui ouvre et ferme 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 ?

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

Le flux magnétique est une grandeur qui caractérise un champ magnétique. En changeant, le 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).

La modification de la vitesse du courant magnétique entraîne une modification 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:

Changement de courant dans la bobine ;
Le mouvement du champ magnétique à travers des aimants permanents et des électroaimants ;
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.

Application pratique de l'induction électromagnétique

Le phénomène d'induction électromagnétique est utilisé principalement pour convertir l'énergie mécanique en énergie de courant électrique. A cet effet, appliquez alternateurs(générateurs à induction).

péché

MAIS

Avec

Riz. 4.6

Pour production industrielle l'électricité des centrales électriques est utilisée générateurs synchrones(turbogénérateurs, si la centrale est thermique ou nucléaire, et hydrogénérateurs, si la centrale est hydraulique). La partie fixe d'une génératrice synchrone est appelée stator, et tournant - rotor(Fig. 4.6). Le rotor du générateur a un enroulement CC (enroulement d'excitation) et est un électroaimant puissant. DC soumettre à
l'enroulement d'excitation à travers l'appareil de contact à balais magnétise le rotor et, dans ce cas, un électroaimant avec des pôles nord et sud est formé.

Sur le stator du générateur, il y a trois enroulements de courant alternatif, qui sont décalés les uns par rapport aux autres de 120 0 et sont interconnectés selon un certain circuit de commutation.

Lorsqu'un rotor excité tourne à l'aide d'une turbine à vapeur ou hydraulique, ses pôles passent sous les enroulements du stator et une force électromotrice qui change selon une loi harmonique y est induite. Ensuite, le générateur selon un certain schéma réseau électrique connectés aux nœuds de consommation d'énergie.

Si vous transférez directement l'électricité des générateurs des stations aux consommateurs via les lignes électriques (à la tension du générateur, qui est relativement faible), des pertes importantes d'énergie et de tension se produiront dans le réseau (faites attention aux rapports , ). Par conséquent, pour un transport économique de l'électricité, il est nécessaire de réduire l'intensité du courant. Cependant, comme la puissance transmise reste inchangée, la tension doit
augmenter du même facteur que le courant diminue.

Chez le consommateur d'électricité, à son tour, la tension doit être réduite au niveau requis. Les appareils électriques dans lesquels la tension est augmentée ou diminuée un certain nombre de fois sont appelés transformateurs. Le travail du transformateur est également basé sur la loi de l'induction électromagnétique.

péché

Puis

Dans les transformateurs puissants, les résistances des bobines sont très faibles,
par conséquent, les tensions aux bornes des enroulements primaire et secondaire sont approximativement égales à la FEM :

où k- rapport de transformation. À k<1 () le transformateur est élevage, à k>1 () le transformateur est abaissement.

Lorsqu'il est connecté à l'enroulement secondaire d'un transformateur de charge, le courant y circule. Avec une augmentation de la consommation d'électricité conformément à la loi
conservation de l'énergie, l'énergie dégagée par les générateurs de la centrale devrait augmenter, c'est-à-dire

Cela signifie qu'en augmentant la tension avec un transformateur
dans k fois, il est possible de réduire l'intensité du courant dans le circuit de la même quantité (dans ce cas, les pertes Joule diminuent de k 2 fois).

Sujet 17. Principes fondamentaux de la théorie de Maxwell pour le champ électromagnétique. Ondes électromagnétiques

Dans les années 60. 19ème siècle Le scientifique anglais J. Maxwell (1831-1879) a résumé les lois expérimentalement établies des champs électriques et magnétiques et a créé un système unifié complet théorie des champs électromagnétiques. Il vous permet de décider la tâche principale de l'électrodynamique: trouver les caractéristiques du champ électromagnétique d'un système donné de charges et de courants électriques.

Maxwell a émis l'hypothèse que tout champ magnétique alternatif excite un champ électrique vortex dans l'espace environnant, dont la circulation est la cause de la fem d'induction électromagnétique dans le circuit:

(5.1)

L'équation (5.1) est appelée La deuxième équation de Maxwell. La signification de cette équation est qu'un champ magnétique changeant génère un champ électrique vortex, et ce dernier, à son tour, provoque un champ magnétique changeant dans le diélectrique ou le vide environnant. Puisque le champ magnétique est créé par un courant électrique, alors, selon Maxwell, le champ électrique vortex doit être considéré comme un certain courant,
qui circule à la fois dans un diélectrique et dans le vide. Maxwell a appelé ce courant courant de polarisation.

Courant de déplacement, comme suit de la théorie de Maxwell
et les expériences d'Eichenwald, crée le même champ magnétique que le courant de conduction.

Dans sa théorie, Maxwell a introduit le concept plein courantégal à la somme
courants de conduction et de déplacement. Par conséquent, la densité de courant totale

Selon Maxwell, le courant total dans le circuit est toujours fermé, c'est-à-dire que seul le courant de conduction se rompt aux extrémités des conducteurs, et dans le diélectrique (vide) entre les extrémités du conducteur, il existe un courant de déplacement qui ferme le courant de conduction.

Introduisant le concept de courant total, Maxwell a généralisé le théorème de circulation vectorielle (ou ):

(5.6)

L'équation (5.6) est appelée Première équation de Maxwell sous forme intégrale. C'est une loi généralisée du courant total et exprime la position principale de la théorie électromagnétique : les courants de déplacement créent les mêmes champs magnétiques que les courants de conduction.

La théorie macroscopique unifiée du champ électromagnétique créée par Maxwell a permis, d'un point de vue unifié, non seulement d'expliquer les phénomènes électriques et magnétiques, mais d'en prédire de nouveaux, dont l'existence a ensuite été confirmée dans la pratique (par exemple, la découverte des ondes électromagnétiques).

En résumant les dispositions discutées ci-dessus, nous présentons les équations qui forment la base de la théorie électromagnétique de Maxwell.

1. Théorème sur la circulation du vecteur champ magnétique :

Cette équation montre que les champs magnétiques peuvent être créés soit par des charges en mouvement (courants électriques), soit par des champs électriques alternatifs.

2. Champ électrique peut être à la fois potentiel () et vortex (), donc l'intensité totale du champ . Puisque la circulation du vecteur est égale à zéro, alors la circulation du vecteur de l'intensité totale du champ électrique

Cette équation montre que les sources du champ électrique peuvent être non seulement charges électriques, mais aussi des champs magnétiques variables dans le temps.

3. ,

où est la densité de charge volumique à l'intérieur de la surface fermée ; est la conductivité spécifique de la substance.

Pour les champs stationnaires ( E= constante , B= const) Les équations de Maxwell prennent la forme

c'est-à-dire que les sources du champ magnétique dans ce cas ne sont que
courants de conduction, et les sources du champ électrique ne sont que des charges électriques. Dans ce cas particulier, les champs électrique et magnétique sont indépendants l'un de l'autre, ce qui permet d'étudier séparément permanent champs électriques et magnétiques.

Utilisation de l'analyse vectorielle connue Théorèmes de Stokes et Gauss, on peut imaginer le système complet des équations de Maxwell sous forme différentielle(caractérisant le champ en chaque point de l'espace) :

(5.7)

Évidemment, les équations de Maxwell non symétrique concernant les champs électriques et magnétiques. Cela est dû au fait que la nature
Il y a des charges électriques, mais il n'y a pas de charges magnétiques.

Les équations de Maxwell sont les équations les plus générales pour l'électricité
et les champs magnétiques dans les milieux au repos. Elles jouent dans la théorie de l'électromagnétisme le même rôle que les lois de Newton en mécanique.

onde électromagnétique appelé un champ électromagnétique alternatif se propageant dans l'espace avec une vitesse finie.

L'existence des ondes électromagnétiques découle des équations de Maxwell, formulées en 1865 sur la base d'une généralisation des lois empiriques des phénomènes électriques et magnétiques. Une onde électromagnétique se forme en raison de l'interconnexion de champs électriques et magnétiques alternatifs - un changement dans un champ entraîne un changement dans l'autre, c'est-à-dire que plus l'induction du champ magnétique change rapidement dans le temps, plus l'intensité du champ électrique est grande et vice versa. Ainsi, pour la formation d'ondes électromagnétiques intenses, il est nécessaire d'exciter des oscillations électromagnétiques d'une fréquence suffisamment élevée. Vitesse de phase les ondes électromagnétiques sont déterminées
propriétés électriques et magnétiques du milieu :

Dans le vide ( ) la vitesse de propagation des ondes électromagnétiques coïncide avec la vitesse de la lumière ; en matière , Voilà pourquoi la vitesse de propagation des ondes électromagnétiques dans la matière est toujours moindre que dans le vide.

Les ondes électromagnétiques sont ondes de cisaillement –
les oscillations des vecteurs et se produisent dans des plans mutuellement perpendiculaires, et les vecteurs , et forment un système droitier. Il résulte également des équations de Maxwell que dans une onde électromagnétique les vecteurs et oscillent toujours dans les mêmes phases, et les valeurs instantanées E et H en tout point sont liés par la relation

équations planes onde électromagnétique sous forme vectorielle:

(6.66)

Riz. 6.21

Sur la fig. 6.21 montre un "instantané" d'une onde électromagnétique plane. On peut en déduire que les vecteurs et forment un système droitier avec la direction de propagation des ondes. En un point fixe de l'espace, les vecteurs des champs électriques et magnétiques évoluent dans le temps selon une loi harmonique.

Pour caractériser le transfert d'énergie par n'importe quelle onde en physique, une quantité vectorielle appelée densité de flux d'énergie. Elle est numériquement égale à la quantité d'énergie transférée par unité de temps à travers une unité de surface perpendiculaire à la direction dans laquelle
l'onde se propage. La direction du vecteur coïncide avec la direction du transfert d'énergie. La valeur de la densité de flux d'énergie peut être obtenue en multipliant la densité d'énergie par la vitesse de l'onde

La densité d'énergie du champ électromagnétique est la somme de la densité d'énergie du champ électrique et de la densité d'énergie du champ magnétique :

(6.67)

En multipliant la densité d'énergie d'une onde électromagnétique par sa vitesse de phase, on obtient la densité de flux d'énergie

(6.68)

Les vecteurs et sont perpendiculaires entre eux et forment un système droitier avec la direction de propagation des ondes. Par conséquent la direction
vecteur coïncide avec la direction du transfert d'énergie, et le module de ce vecteur est déterminé par la relation (6.68). Par conséquent, le vecteur de densité de flux d'énergie d'une onde électromagnétique peut être représenté comme un produit vectoriel

(6.69)

Appel de vecteur Vecteur Umov-Poynting.

Vibrations et ondes

Sujet 18. Lâche vibrations harmoniques

Les mouvements qui ont un certain degré de répétition sont appelés fluctuation.

Si les valeurs des quantités physiques qui changent au cours du mouvement sont répétées à intervalles réguliers, un tel mouvement est appelé périodique (le mouvement des planètes autour du Soleil, le mouvement d'un piston dans le cylindre d'un moteur à combustion interne, etc.). Un système oscillatoire, quelle que soit sa nature physique, est appelé oscillateur. Un exemple d'oscillateur est une masse oscillante suspendue à un ressort ou à un fil.

Bat son pleinun cycle complet de mouvement oscillatoire est appelé, après quoi il est répété dans le même ordre.

Selon la méthode d'excitation, les vibrations sont divisées en:

· libre(intrinsèque) se produisant dans le système présenté à lui-même près de la position d'équilibre après un certain impact initial ;

· forcé survenant dans le cadre d'une action extérieure périodique ;

· paramétrique, se produisant lors de la modification de n'importe quel paramètre du système oscillatoire ;

· auto-oscillations survenant dans des systèmes qui régulent indépendamment le flux d'influences externes.

Tout mouvement oscillatoire est caractérisé amplitude A - l'écart maximal du point oscillant par rapport à la position d'équilibre.

Les oscillations d'un point se produisant avec une amplitude constante sont appelées non amorti, et des fluctuations d'amplitude progressivement décroissante – décoloration.

Le temps nécessaire pour qu'une oscillation complète se produise s'appelle période(T).

La fréquence oscillations périodiques est le nombre d'oscillations complètes par unité de temps. Unité de fréquence d'oscillation - hertz(Hz). Hertz est la fréquence des oscillations dont la période est égale à 1 s : 1 Hz = 1 s -1 .

cycliqueou alors fréquence circulaire les oscillations périodiques sont le nombre d'oscillations complètes qui se produisent en un temps 2p avec : . \u003d rad / s.