Praktična primjena elektromagnetske indukcije. Elektromagnetska indukcija

Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Upotrijebite obrazac u nastavku

Studenti, diplomski studenti, mladi znanstvenici koji koriste bazu znanja u svom studiju i radu bit će vam jako zahvalni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

UVOD

Nije slučajno da je prvi i najvažniji korak u otvaranju ovoga nova strana elektromagnetskih interakcija utemeljio je ideje o elektromagnetskom polju - jedan od najvećih svjetskih znanstvenika - Michael Faraday (1791-1867). Faraday je bio potpuno siguran u jedinstvo električnog i magnetske pojave. Ubrzo nakon Oerstedova otkrića, napisao je u svom dnevniku (1821.): "Pretvorite magnetizam u elektricitet." Od tada je Faraday bez prestanka razmišljao o ovom problemu. Kažu da je u džepu prsluka stalno nosio magnet koji ga je trebao podsjećati na zadatak. Deset godina kasnije, 1831. godine, kao rezultat mukotrpnog rada i vjere u uspjeh, problem je riješen. Došao je do otkrića koje je u osnovi dizajna svih generatora elektrana na svijetu, pretvarajući mehaničku energiju u energiju električne struje. Ostali izvori: galvanske ćelije, termo- i fotoćelije daju zanemariv udio proizvedene energije.

Električna struja, smatra Faraday, sposobna je magnetizirati željezne predmete. Da biste to učinili, samo stavite željeznu šipku unutar zavojnice. Može li magnet, zauzvrat, uzrokovati pojavu električne struje ili promijeniti njezinu veličinu? Dugo se ništa nije moglo pronaći.

POVIJEST OTKRIĆA FENOMENA ELEKTROMAGNETNE INDUKCIJE

Izreke sinjora Nobilija i Antinorija iz časopisa "Antologia"

« Gospodin Faraday je nedavno otkrio novi razred elektrodinamičke pojave. O tome je podnio memoare Kraljevskom društvu u Londonu, ali ti memoari još nisu objavljeni. Znamo za njegasamo bilješku koju je dostavio g. Aslužbenik Akademije znanosti u Parizu26. prosinca 1831. godine, na temelju pisma koje je dobio od samog g. Faradaya.

Ova poruka potaknula je Chevaliera Antinorija i mene da odmah ponovimo osnovni eksperiment i proučimo ga s različitih stajališta. Laskamo si nadom da su rezultati do kojih smo došli od nekog značaja, te ih stoga žurimo objaviti bez ikakvihprethodnimaterijala, osim bilješke koja je poslužila kao polazište u našem istraživanju.»

“Memoari gospodina Faradayja”, kako stoji u bilješci, “podijeljeni su u četiri dijela.

U prvom, pod naslovom "Uzbuđenje galvanskog elektriciteta", nalazimo sljedeću glavnu činjenicu: Galvanska struja koja prolazi kroz metalnu žicu proizvodi drugu struju u žici koja se približava; druga struja je suprotnog smjera od prve i traje samo jedan trenutak. Ako se uzbudna struja ukloni, u žici pod njezinim utjecajem nastaje struja, suprotna onoj koja je u njoj nastala u prvom slučaju, t.j. u istom smjeru kao i uzbudljiva struja.

Drugi dio memoara govori o električnim strujama koje izaziva magnet. Približavajući se magnetima zavojnice, gospodin Faraday je proizveo električne struje; kada su zavojnice uklonjene, nastale su struje suprotnog smjera. Ove struje snažno djeluju na galvanometar, prolazeći, iako slabo, kroz slanu vodu i druge otopine. Iz ovoga proizlazi da je ovaj znanstvenik pomoću magneta pobuđivao električne struje koje je otkrio gospodin Ampère.

Treći dio memoara odnosi se na osnovno električno stanje, koje g. Faraday naziva elektromoničkim stanjem.

Četvrti dio govori o pokusu koliko je neobičan, toliko znatiželjan, koji pripada gospodinu Aragu; kao što je poznato, ovaj se pokus sastoji u činjenici da se magnetska igla rotira pod utjecajem rotirajućeg metalnog diska. Otkrio je da kada se metalni disk rotira pod utjecajem magneta, mogu se pojaviti električne struje u količini dovoljnoj da se od diska napravi novi električni stroj.

SAVREMENA TEORIJA ELEKTROMAGNETSKE INDUKCIJE

Električne struje stvaraju magnetsko polje oko sebe. Može li magnetsko polje uzrokovati pojavu električno polje? Faraday je eksperimentalno utvrdio da kada se mijenja magnetski tok koji prodire u zatvoreni krug, u njemu nastaje električna struja. Ova pojava je nazvana elektromagnetska indukcija. Struja koja nastaje tijekom pojave elektromagnetske indukcije naziva se induktivna. Strogo govoreći, kada se krug kreće u magnetskom polju, ne stvara se određena struja, već određeni EMF. Detaljnije proučavanje elektromagnetske indukcije pokazalo je da je indukcijski EMF koji se javlja u bilo kojem zatvorenom krugu jednak brzini promjene magnetskog toka kroz površinu omeđenu ovim krugom, uzeta s suprotnim predznakom.

Elektromotorna sila u strujnom krugu rezultat je djelovanja vanjskih sila, t.j. sile neelektričnog porijekla. Kada se vodič giba u magnetskom polju, ulogu vanjskih sila ima Lorentzova sila, pod čijim se djelovanjem naboji odvajaju, uslijed čega se na krajevima vodiča pojavljuje razlika potencijala. EMF indukcije u vodiču karakterizira rad pomicanja jediničnog pozitivnog naboja duž vodiča.

Fenomen elektromagnetske indukcije je u osnovi rada električnih generatora. Ako se žičani okvir jednoliko okreće u jednoličnom magnetskom polju, tada nastaje inducirana struja koja povremeno mijenja svoj smjer. Čak i jedan okvir koji rotira u jednoličnom magnetskom polju je generator naizmjenična struja.

EKSPERIMENTALNO PROUČAVANJE FENOMENA ELEKTROMAGNETSKE INDUKCIJE

Razmotrimo klasične Faradayeve eksperimente, uz pomoć kojih je otkriven fenomen elektromagnetske indukcije:

Kada se trajni magnet kreće, njegove linije sile prelaze zavoje zavojnice i nastaje indukcijska struja pa igla galvanometra odstupa. Očitavanja uređaja ovise o brzini kretanja magneta i broju zavoja zavojnice.

U ovom eksperimentu propuštamo struju kroz prvu zavojnicu koja stvara magnetski tok a kada se druga zavojnica pomiče unutar prve, magnetske linije se sijeku, pa nastaje indukcijska struja.

Prilikom provođenja eksperimenta br. 2 zabilježeno je da je u trenutku uključivanja prekidača strelica uređaja odstupila i pokazivala vrijednost EMF-a, zatim se strelica vratila u prvobitni položaj. Kada je prekidač bio isključen, strelica je ponovno skrenula, ali u drugom smjeru i pokazala vrijednost EMF-a, a zatim se vratila u prvobitni položaj. U trenutku kada je prekidač uključen, struja se povećava, ali se javlja neka vrsta sile koja sprječava povećanje struje. Ova sila inducira samu sebe, otuda i naziv EMF samoindukcija. U trenutku gašenja događa se isto, samo se promijenio smjer EMF-a, pa je strelica uređaja odstupila u suprotnom smjeru.

Ovo iskustvo pokazuje da EMF elektromagnetske indukcije nastaje kada se promijeni veličina i smjer struje. To dokazuje da je EMF indukcije, koja se sama stvara, brzina promjene struje.

U roku od mjesec dana, Faraday je eksperimentalno otkrio sve bitne značajke fenomena elektromagnetske indukcije. Ostalo je samo dati zakonu strogi kvantitativni oblik i u potpunosti otkriti fizičku prirodu fenomena. Sam Faraday već je shvatio uobičajenu stvar koja određuje pojavu indukcijske struje u eksperimentima koji izvana izgledaju drugačije.

U zatvorenom vodljivom krugu struja nastaje kada se promijeni broj vodova magnetske indukcije koji prodiru u površinu omeđenu ovim krugom. Taj se fenomen naziva elektromagnetska indukcija.

I što se brže mijenja broj linija magnetske indukcije, to je veća rezultirajuća struja. U ovom slučaju, razlog za promjenu broja linija magnetske indukcije je potpuno indiferentan.

To može biti promjena u broju linija magnetske indukcije koje prodiru kroz fiksni vodič zbog promjene jakosti struje u susjednoj zavojnici i promjena u broju linija zbog kretanja kruga u nehomogenom magnetskom polju. , čija gustoća linija varira u prostoru.

LENTZOVO PRAVILO

Induktivna struja koja je nastala u vodiču odmah počinje u interakciji sa strujom ili magnetom koji ju je generirao. Ako se magnet (ili zavojnica sa strujom) približi zatvorenom vodiču, tada indukcijska struja koja se pojavljuje svojim magnetskim poljem nužno odbija magnet (zavojnicu). Mora se raditi kako bi se magnet i zavojnica približili. Kada se magnet ukloni, dolazi do privlačenja. Ovo pravilo se strogo poštuje. Zamislite da su stvari drugačije: gurnete magnet prema zavojnici, a on bi sam od sebe uletio u njega. Time bi se prekršio zakon održanja energije. Uostalom, povećala bi se mehanička energija magneta i ujedno bi nastala struja, što samo po sebi zahtijeva utrošak energije, jer struja također može raditi. Električna struja inducirana u armaturi generatora, u interakciji s magnetskim poljem statora, usporava rotaciju armature. Samo stoga, za rotiranje armature, potrebno je raditi, što je veća, to je veća strujna snaga. Zbog tog rada nastaje induktivna struja. Zanimljivo je primijetiti da kada bi magnetsko polje našeg planeta bilo vrlo veliko i vrlo nehomogeno, tada bi brza kretanja provodnih tijela na njegovoj površini i u atmosferi bila nemoguća zbog intenzivne interakcije struje inducirane u tijelu s ovim polje. Tijela bi se kretala kao u gustom viskoznom mediju i pritom bi se jako zagrijavala. Ni avioni ni rakete nisu mogli letjeti. Osoba nije mogla brzo pomaknuti ni ruke ni noge, jer ljudsko tijelo- dobar dirigent.

Ako je zavojnica u kojoj se inducira struja nepomična u odnosu na susjedni svitak s izmjeničnom strujom, kao, na primjer, u transformatoru, tada je u ovom slučaju smjer indukcijske struje diktiran zakonom održanja energije. Ova struja je uvijek usmjerena na takav način da magnetsko polje koje stvara nastoji smanjiti varijacije struje u primarnoj.

Odbijanje ili privlačenje magneta zavojnicom ovisi o smjeru indukcijske struje u njemu. Stoga nam zakon održanja energije omogućuje da formuliramo pravilo koje određuje smjer indukcijske struje. Koja je razlika između dva pokusa: približavanja magneta zavojnici i njegovog uklanjanja? U prvom slučaju magnetski tok (ili broj vodova magnetske indukcije koji prodiru u zavoje zavojnice) raste (slika a), au drugom se smanjuje (slika b). Štoviše, u prvom slučaju, indukcijski vod B " magnetsko polje, stvorene indukcijskom strujom koja je nastala u zavojnici, izlaze s gornjeg kraja zavojnice, budući da zavojnica odbija magnet, au drugom slučaju, naprotiv, ulaze u ovaj kraj. Ove linije magnetske indukcije na slici su prikazane potezom.

Sada smo došli do glavne točke: s povećanjem magnetskog toka kroz zavoje zavojnice, indukcijska struja ima takav smjer da magnetsko polje koje stvara sprječava rast magnetskog toka kroz zavoje zavojnice. Uostalom, vektor indukcije ovog polja usmjeren je protiv vektora indukcije polja čija promjena stvara električnu struju. Ako magnetski tok kroz zavojnicu oslabi, tada induktivna struja stvara magnetsko polje s indukcijom, što povećava magnetski tok kroz zavoje zavojnice.

Ovo je suština opće pravilo određivanje smjera induktivne struje, što je primjenjivo u svim slučajevima. Ovo pravilo je uspostavio ruski fizičar E.X. Lenz (1804-1865).

Prema Lenzovom pravilu, induktivna struja koja se javlja u zatvorenom krugu ima takav smjer da magnetski tok koji njome stvara kroz površinu omeđenu krugom teži spriječiti promjenu toka koji generira ovu struju. Ili, indukcijska struja ima takav smjer da sprječava uzrok koji je uzrokuje.

U slučaju supravodiča, kompenzacija promjena u vanjskom magnetskom toku bit će potpuna. Tok magnetske indukcije kroz površinu omeđenu supravodljivim krugom uopće se ne mijenja s vremenom ni pod kojim uvjetima.

ZAKON ELEKTROMAGNETSKE INDUKCIJE

elektromagnetska indukcija faraday lenz

Faradayevi pokusi pokazali su da je jakost inducirane struje ja i u vodljivom krugu proporcionalna je brzini promjene broja vodova magnetske indukcije koji prodiru u površinu omeđenu ovim krugom. Točnije, ova se izjava može formulirati korištenjem koncepta magnetskog toka.

Magnetski tok se jasno tumači kao broj linija magnetske indukcije koje prodiru u površinu s površinom S. Stoga brzina promjene ovog broja nije ništa drugo nego brzina promjene magnetskog toka. Ako u kratkom vremenu t mijenja se magnetski tok u D F, tada je brzina promjene magnetskog toka jednaka.

Stoga se izjava koja izravno slijedi iz iskustva može formulirati na sljedeći način:

jačina indukcijske struje proporcionalna je brzini promjene magnetskog toka kroz površinu omeđenu konturom:

Podsjetimo da električna struja nastaje u krugu kada vanjske sile djeluju na slobodne naboje. Rad tih sila pri pomicanju jednog pozitivnog naboja duž zatvorenog kruga naziva se elektromotorna sila. Posljedično, kada se magnetski tok mijenja kroz površinu omeđenu konturom, u njoj se pojavljuju vanjske sile, čije djelovanje karakterizira EMF, koji se naziva EMF indukcije. Označimo ga slovom E ja

Zakon elektromagnetske indukcije formuliran je posebno za EMF, a ne za jačinu struje. Ovom formulacijom zakon izražava bit pojave, koja ne ovisi o svojstvima vodiča u kojima se javlja indukcijska struja.

Prema zakonu elektromagnetske indukcije (EMI), EMF indukcije u zatvorenoj petlji je po apsolutnoj vrijednosti jednak brzini promjene magnetskog toka kroz površinu omeđenu petljom:

Kako uzeti u obzir smjer indukcijske struje (ili predznak indukcijske EMF) u zakonu elektromagnetske indukcije u skladu s Lenzovim pravilom?

Slika prikazuje zatvorenu petlju. Smatrat ćemo pozitivnim smjer zaobilaženja konture u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Normalna na konturu tvori desni vijak sa smjerom obilaznice. Predznak EMF-a, tj. specifičnog rada, ovisi o smjeru vanjskih sila u odnosu na smjer zaobilaženja kruga.

Ako se ti pravci poklapaju, onda E i > 0 i, prema tome, ja i > 0. Inače, EMF i jakost struje su negativni.

Neka je magnetska indukcija vanjskog magnetskog polja usmjerena duž normale na konturu i s vremenom se povećava. Zatim F> 0 i > 0. Prema Lenzovom pravilu, indukcijska struja stvara magnetski tok F" < 0. Линии индукции B"Magnetsko polje indukcijske struje prikazano je na slici crticom. Dakle, indukcijska struja ja i usmjeren je u smjeru kazaljke na satu (protiv pozitivnog smjera premosnice), a indukcijski emf je negativan. Stoga, u zakonu elektromagnetske indukcije, mora postojati znak minus:

U Međunarodnom sustavu jedinica za utvrđivanje jedinice magnetskog toka koristi se zakon elektromagnetske indukcije. Ova jedinica se zove weber (Wb).

Budući da je EMF indukcije E i se izražava u voltima, a vrijeme u sekundama, tada se iz Weberovog EMP zakona može odrediti na sljedeći način:

magnetski tok kroz površinu omeđenu zatvorenom petljom iznosi 1 Wb, ako se, s jednoličnim smanjenjem tog toka na nulu u 1 s, u krugu pojavi indukcijski emf jednak 1 V: 1 Wb = 1 V 1 s .

PRAKTIČNA PRIMJENA FENOMENA ELEKTROMAGNETSKE INDUKCIJE

Emitiranje

Izmjenično magnetsko polje, pobuđeno promjenjivom strujom, stvara električno polje u okolnom prostoru, koje zauzvrat pobuđuje magnetsko polje i tako dalje. Međusobno generirajući jedno drugo, ova polja tvore jedno promjenjivo elektromagnetno polje - elektromagnetski val. Nakon što je nastalo na mjestu gdje postoji žica sa strujom, elektromagnetno polje se širi u svemir brzinom svjetlosti -300 000 km/s.

Magnetoterapija

U frekvencijskom spektru razna mjesta okupiran radio valovima, svjetlom, x-zrake i drugi elektromagnetska radijacija. Obično ih karakteriziraju neprekidno međusobno povezana električna i magnetska polja.

Sinhrofazotroni

Trenutno se magnetsko polje shvaća kao poseban oblik materije koji se sastoji od nabijenih čestica. U modernoj fizici, snopovi nabijenih čestica koriste se za prodor duboko u atome kako bi ih proučavali. Sila kojom magnetsko polje djeluje na pokretnu nabijenu česticu naziva se Lorentzova sila.

Mjerači protoka - mjerači

Metoda se temelji na primjeni Faradayeva zakona za vodič u magnetskom polju: u strujanju električno vodljive tekućine koja se kreće u magnetskom polju inducira se EMF proporcionalan brzini strujanja, koji se elektronskim dijelom pretvara u električni analogni/digitalni signal.

DC generator

U načinu rada generatora, armatura stroja rotira pod utjecajem vanjskog momenta. Između polova statora postoji konstantan magnetski tok koji prodire u armaturu. Vodiči namota armature kreću se u magnetskom polju i stoga se u njima inducira EMF, čiji se smjer može odrediti pravilom "desne ruke". U ovom slučaju, pozitivan potencijal nastaje na jednoj četkici u odnosu na drugu. Ako je opterećenje spojeno na terminale generatora, tada će struja teći u njemu.

Fenomen EMR se široko koristi u transformatorima. Razmotrimo ovaj uređaj detaljnije.

TRANSFORMATORI

Transformator (od lat. transformo - transformirati) - statičan elektromagnetski uređaj koji imaju dva ili više induktivno spojenih namota i namijenjeni su za pretvaranje elektromagnetskom indukcijom jednog ili više sustava izmjenične struje u jedan ili više drugih sustava izmjenične struje.

Izumitelj transformatora je ruski znanstvenik P.N. Jabločkov (1847. - 1894.). Godine 1876. Yablochkov je koristio indukcijsku zavojnicu s dva namota kao transformator za napajanje električnih svijeća koje je izumio. Transformator Yablochkov imao je otvorenu jezgru. Transformatori sa zatvorenim jezgrom, slični onima koji se danas koriste, pojavili su se mnogo kasnije, 1884. godine. Izumom transformatora pojavio se tehnički interes za izmjeničnu struju, koja do tada nije bila primijenjena.

Transformatori se široko koriste u prijenosu električna energija na velike udaljenosti, njegovu distribuciju između prijamnika, kao i u raznim ispravljačkim, pojačavačkim, signalnim i drugim uređajima.

Transformacija energije u transformatoru se provodi izmjeničnim magnetskim poljem. Transformator je jezgra od tankih čeličnih ploča izoliranih jedna od druge, na koju su postavljena dva, a ponekad i više namota (zavojnica) izolirane žice. Namot na koji je spojen izvor izmjenične električne energije naziva se primarni namot, a preostali namoti sekundarni.

Ako je u sekundarnom namotu transformatora namotano tri puta više zavoja nego u primarnom, tada će magnetsko polje stvoreno u jezgri primarnim namotom, križajući zavoje sekundarnog namota, stvoriti u njemu tri puta veći napon.

Koristeći transformator s omjerom obrnutih okretaja, jednako lako i jednostavno možete dobiti smanjeni napon.

Najednadžba idealnog transformatora

Idealan transformator je transformator koji nema gubitke energije za zagrijavanje namota i tokova curenja namota. U idealnom transformatoru sve linije sile prolaze kroz sve zavoje oba namota, a budući da promjenjivo magnetsko polje stvara isti EMF u svakom zavoju, ukupni EMF inducirani u namotu proporcionalan je ukupnom broju njegovih zavoja. Takav transformator svu dolaznu energiju iz primarnog kruga pretvara u magnetsko polje, a zatim u energiju sekundarnog kruga. U ovom slučaju, ulazna energija jednaka je pretvorenoj energiji:

gdje je P1 trenutna vrijednost snage koja se napaja transformatoru iz primarnog kruga,

P2 je trenutna vrijednost snage koju pretvara transformator koji ulazi u sekundarni krug.

Kombinirajući ovu jednadžbu s omjerom napona na krajevima namota, dobivamo jednadžbu za idealni transformator:

Tako dobivamo da s povećanjem napona na krajevima sekundarnog namota U2, struja sekundarnog kruga I2 opada.

Da biste pretvorili otpor jednog kruga u otpor drugog, trebate pomnožiti vrijednost s kvadratom omjera. Na primjer, otpor Z2 spojen je na krajeve sekundarnog namota, njegova smanjena vrijednost za primarni krug bit će

Ovo pravilo vrijedi i za sekundarni krug:

Oznake na dijagramima

Na dijagramima je transformator prikazan na sljedeći način:

Središnja debela linija odgovara jezgri, 1 je primarni namot (obično lijevo), 2,3 je sekundarni namot. Broj polukrugova u nekoj gruboj aproksimaciji simbolizira broj zavoja namota (više zavoja - više polukrugova, ali bez stroge proporcionalnosti).

PRIMJENE TRANSFORMATORA

Transformatori se široko koriste u industriji i svakodnevnom životu u različite svrhe:

1. Za prijenos i distribuciju električne energije.

Obično u elektranama generatori izmjenične struje generiraju električnu energiju napona od 6-24 kV, a isplativo je prenositi električnu energiju na velike udaljenosti na mnogo višim naponima (110, 220, 330, 400, 500 i 750 kV) . Stoga su na svakoj elektrani ugrađeni transformatori koji povećavaju napon.

Distribucija električne energije između industrijskih poduzeća, naselja, u gradovima i ruralna područja, kao i iznutra industrijska poduzeća proizveden preko nadzemnih i kabelskih vodova, na naponu 220, 110, 35, 20, 10 i 6 kV. Stoga se transformatori moraju ugraditi u sve distribucijske čvorove koji smanjuju napon na 220, 380 i 660 V

2. Osigurati željeni krug za uključivanje ventila u pretvaračkim uređajima i uskladiti napon na izlazu i ulazu pretvarača. Transformatori koji se koriste u ove svrhe nazivaju se transformatori.

3. Za razne tehnološke namjene: zavarivanje ( transformatori za zavarivanje), napajanje elektrotermalnih instalacija (transformatori električnih peći) itd.

4. Za napajanje raznih sklopova radio opreme, elektroničke opreme, uređaja za komunikaciju i automatizaciju, kućanskih aparata, za odvajanje električnih krugova različitih elemenata ovih uređaja, za usklađivanje napona itd.

5. Uključiti električne mjerne instrumente i neke uređaje (releje i sl.) u strujne krugove visokog napona ili u krugove kroz koje prolaze velike struje, kako bi se proširile granice mjerenja i osigurala električna sigurnost. Transformatori koji se koriste u ove svrhe nazivaju se mjerni.

ZAKLJUČAK

Fenomen elektromagnetske indukcije i njegovi posebni slučajevi imaju široku primjenu u elektrotehnici. Koristi se za pretvaranje mehaničke energije u električnu energiju sinkroni generatori. Transformatori se koriste za povećanje ili smanjenje izmjeničnog napona. Korištenje transformatora omogućuje ekonomičan prijenos električne energije od elektrana do potrošačkih čvorova.

BIBLIOGRAFIJA:

1. Tečaj fizike, udžbenik za sveučilišta. T.I. Trofimova, 2007. (monografija).

2. Osnove teorije sklopova, G.I. Atabekov, Lan, Sankt Peterburg, - M., - Krasnodar, 2006.

3. Električni strojevi, L.M. Piotrovsky, L., Energija, 1972.

4. Energetski transformatori. Referentna knjiga / Ed. S.D. Lizunova, A.K. Lokhanin. M.: Energoizdat 2004.

5. Projektiranje transformatora. A.V. Sapožnikov. M.: Gosenergoizdat. 1959. godine.

6. Proračun transformatora. Udžbenik za sveučilišta. P.M. Tihomirov. Moskva: Energija, 1976.

7. Fizika - tutorial za tehničke škole, autor V.F. Dmitriev, izdanje Moskva "Viša škola" 2004.

Hostirano na Allbest.ru

Slični dokumenti

Opći pojmovi, povijest otkrića elektromagnetske indukcije. Koeficijent proporcionalnosti u zakonu elektromagnetske indukcije. Promjena magnetskog toka na primjeru Lenz uređaja. Induktivnost solenoida, proračun gustoće energije magnetskog polja.

predavanje, dodano 10.10.2011

Povijest otkrića fenomena elektromagnetske indukcije. Istraživanje ovisnosti magnetskog toka o magnetskoj indukciji. Praktična primjena fenomena elektromagnetske indukcije: emitiranje, magnetoterapija, sinkrofazotroni, električni generatori.

sažetak, dodan 15.11.2009

Rad na pomicanju vodiča sa strujom u magnetskom polju. Proučavanje fenomena elektromagnetske indukcije. Metode dobivanja indukcijske struje u stalnom i izmjeničnom magnetskom polju. Priroda elektromotorne sile elektromagnetske indukcije. Faradayev zakon.

prezentacija, dodano 24.09.2013

Elektromagnetska indukcija- fenomen generiranja vrtložnog električnog polja izmjeničnim magnetskim poljem. Povijest otkrića ovog fenomena od strane Michaela Faradaya. Indukcijski alternator. Formula za određivanje elektromotorne sile indukcije.

sažetak, dodan 13.12.2011

Elektromagnetska indukcija. Lenzov zakon, elektromotorna sila. Metode mjerenja magnetske indukcije i magnetskog napona. Vrtložne struje (Foucaultove struje). Rotacija okvira u magnetskom polju. Samoindukcija, struja pri zatvaranju i otvaranju strujnog kruga. Međusobna indukcija.

seminarski rad, dodan 25.11.2013

Električni strojevi kao oni u kojima se transformacija energije događa kao rezultat fenomena elektromagnetske indukcije, povijest i glavne faze razvoja, dostignuća u ovom području. Izrada elektromotora s mogućnošću praktične primjene.

sažetak, dodan 21.06.2012

Karakteristike vrtložnog električnog polja. Analitičko objašnjenje eksperimentalnih činjenica. Zakoni elektromagnetske indukcije i Ohma. Pojave rotacije ravnine polarizacije svjetlosti u magnetskom polju. Metode dobivanja indukcijske struje. Primjena Lenzovog pravila.

prezentacija, dodano 19.05.2014

Djetinjstvo i mladost Michaela Faradaya. Početak rada u Kraljevskoj instituciji. Prve samostalne studije M. Faradaya. Zakon elektromagnetske indukcije, elektroliza. Faradayeva bolest, nedavni eksperimentalni rad. Značaj otkrića M. Faradaya.

sažetak, dodan 07.06.2012

Kratka skica života, osobnog i kreativnog razvoja velikog engleskog fizičara Michaela Faradaya. Faradayeva istraživanja na području elektromagnetizma i njegovo otkriće fenomena elektromagnetske indukcije, formulacija zakona. Eksperimenti sa strujom.

sažetak, dodan 23.04.2009

Razdoblje školovanja Michaela Faradayja, njegovo prvo samostalno istraživanje (pokusi taljenja čelika koji sadrže nikal). Stvaranje prvog modela elektromotora od strane engleskog fizičara, otkriće elektromagnetske indukcije i zakona elektrolize.

sažetak

u disciplini "fizika"

Tema: "Otkriće fenomena elektromagnetske indukcije"

Završeno:

Studentska skupina 13103/1

St. Petersburg

2. Faradayevi eksperimenti. 3

3. Praktična primjena fenomena elektromagnetske indukcije. devet

4. Popis korištene literature .. 12

Elektromagnetska indukcija - pojava pojave električne struje u zatvorenom krugu kada se mijenja magnetski tok koji kroz njega prolazi. Elektromagnetsku indukciju otkrio je Michael Faraday 29. kolovoza 1831. godine. Otkrio je da je elektromotorna sila koja se javlja u zatvorenom vodljivom krugu proporcionalna brzini promjene magnetskog toka kroz površinu omeđenu ovim krugom. Veličina elektromotorne sile (EMF) ne ovisi o tome što uzrokuje promjenu toka – promjenu samog magnetskog polja ili kretanje kruga (ili njegovog dijela) u magnetskom polju. Električna struja koju uzrokuje ovaj EMF naziva se indukcijska struja.

1820. Hans Christian Oersted je pokazao da električna struja koja teče kroz strujni krug uzrokuje skretanje magnetske igle. Ako električna struja stvara magnetizam, tada se pojava električne struje mora povezati s magnetizmom. Ova ideja zaokupila je engleskog znanstvenika M. Faradayja. “Pretvorite magnetizam u elektricitet”, napisao je 1822. u svom dnevniku.

Michael Faraday

Michael Faraday (1791.-1867.) rođen je u Londonu, jednom od najsiromašnijih dijelova Londona. Otac mu je bio kovač, a majka kći zakupca. Kada je Faraday stigao u školsku dob, poslan je u osnovnu školu. Kurs koji je ovdje pohađao Faraday bio je vrlo uzak i ograničen samo na podučavanje čitanja, pisanja i početak brojanja.

Nekoliko koraka od kuće u kojoj je živjela obitelj Faraday nalazila se knjižara, koja je ujedno bila i knjigoveznica. To je mjesto gdje je Faraday stigao, nakon što je završio tečaj osnovna škola kada se postavilo pitanje o izboru zanimanja za njega. Michael je u to vrijeme imao samo 13 godina. Već u mladosti, kada je Faraday tek započeo samoobrazovanje, nastojao se oslanjati isključivo na činjenice i provjeravati tuđe izvještaje vlastitim iskustvima.

Te su težnje dominirale njime cijeloga života kao glavne njegove karakteristike znanstvena djelatnost Faraday je počeo izvoditi fizikalne i kemijske pokuse kao dječak pri prvom upoznavanju s fizikom i kemijom. Jednom je Michael prisustvovao jednom od predavanja Humphryja Davyja, velikog engleskog fizičara. Faraday je napravio detaljnu bilješku predavanja, uvezao ga i poslao Davyju. Bio je toliko impresioniran da je ponudio Faradayu da radi s njim kao tajnik. Ubrzo je Davy otišao na putovanje Europom i poveo sa sobom Faradayja. Dvije godine posjećivali su najveća europska sveučilišta.

Vrativši se u London 1815. godine, Faraday je počeo raditi kao asistent u jednom od laboratorija Kraljevskog instituta u Londonu. U to vrijeme to je bio jedan od najboljih laboratorija za fiziku na svijetu. Od 1816. do 1818. Faraday je objavio niz malih bilješki i malih memoara o kemiji. Faradayev prvi rad o fizici datira iz 1818. godine.

Na temelju iskustava svojih prethodnika i kombinirajući nekoliko vlastitih iskustava, Michael je do rujna 1821. tiskao "Priču o uspjehu elektromagnetizma". Već tada je napravio potpuno ispravan koncept o biti fenomena otklona magnetske igle pod djelovanjem struje.

Postigavši ovaj uspjeh, Faraday je deset godina napustio studij iz područja elektrike, posvetivši se proučavanju niza predmeta različite vrste. Godine 1823. Faraday je napravio jedno od najvažnijih otkrića na području fizike – prvi je postigao ukapljivanje plina, a ujedno je uspostavio jednostavnu, ali valjanu metodu za pretvaranje plinova u tekućinu. Godine 1824. Faraday je napravio nekoliko otkrića na području fizike. Između ostalog, utvrdio je činjenicu da svjetlost utječe na boju stakla, mijenjajući je. Sljedeće godine Faraday ponovno prelazi s fizike na kemiju, a rezultat njegova rada na ovom području je otkriće benzina i sumporne naftalenske kiseline.

Godine 1831. Faraday je objavio raspravu O posebnoj vrsti optičke iluzije, koja je poslužila kao osnova za lijep i znatiželjan optički projektil nazvan "kromotrop". Iste godine objavljena je još jedna rasprava znanstvenika "O vibrirajućim pločama". Mnoga od ovih djela mogla bi sama po sebi ovjekovječiti ime svog autora. Ali najvažnije od znanstvenih radova Faraday su njegova istraživanja u području elektromagnetizma i električne indukcije.

Faradayevi eksperimenti

Opsjednut idejama o neraskidivoj povezanosti i interakciji prirodnih sila, Faraday je pokušao dokazati da kao što je Ampère mogao stvarati magnete s elektricitetom, tako je moguće stvarati elektricitet uz pomoć magneta.

Njegova je logika bila jednostavna: mehanički rad lako se pretvara u toplinu; Obrnuto, toplina se može pretvoriti u mehanički rad(recimo unutra Parni stroj). Općenito, među prirodnim silama najčešće se javlja sljedeći odnos: ako A rađa B, onda B rađa A.

Ako je pomoću struje Ampère dobio magnete, tada je, očito, moguće "dobiti električnu energiju iz običnog magnetizma". Arago i Ampère postavili su si isti zadatak u Parizu, Colladon u Ženevi.

Strogo govoreći, važnu granu fizike koja se bavi fenomenom elektromagnetizma i induktivnog elektriciteta, a koja je trenutno od tako velike važnosti za tehnologiju, stvorio je Faraday ni iz čega. Do trenutka kada se Faraday konačno posvetio istraživanjima u području električne energije, ustanovljeno je da s običnim uvjetima prisutnost naelektriziranog tijela dovoljna je da njegov utjecaj pobudi elektricitet u svakom drugom tijelu. Istodobno se znalo da žica kroz koju prolazi struja i koja je također naelektrizirano tijelo nema nikakvog utjecaja na druge žice postavljene u blizini.

Što je uzrokovalo ovu iznimku? To je pitanje koje je zanimalo Faradaya i do čijeg ga je rješenja dovelo velika otkrića u području indukcijske električne energije. Faraday provodi mnogo eksperimenata, vodi pedantne bilješke. On svakoj maloj studiji posvećuje odlomak u svojim laboratorijskim bilješkama (u cijelosti objavljenom u Londonu 1931. pod naslovom "Faradayev dnevnik"). O Faradayevoj učinkovitosti govori barem činjenica da je zadnji odlomak Dnevnika označen brojem 16041.

Osim intuitivnog uvjerenja u univerzalnu povezanost pojava, ništa ga, zapravo, nije podržalo u potrazi za "elektricom iz magnetizma". Osim toga, on se, kao i njegova učiteljica Devi, više oslanjao na vlastite eksperimente nego na mentalne konstrukcije. Davy ga je naučio:

“Dobar eksperiment ima veću vrijednost od promišljenosti genija poput Newtona.

Ipak, upravo je Faraday bio predodređen za velika otkrića. Veliki realist, spontano je razderao okove empirizma, koje mu je svojedobno nametnula Devi, i u tim trenucima mu je sinula velika spoznaja - stekao je sposobnost najdubljih generalizacija.

Prvi tračak sreće pojavio se tek 29. kolovoza 1831. godine. Na današnji dan, Faraday je u laboratoriju testirao jednostavnu napravu: željezni prsten promjera oko šest inča, omotan oko dva komada izolirane žice. Kada je Faraday spojio bateriju na terminale jednog namota, njegov pomoćnik, topnički narednik Andersen, vidio je kako se igla galvanometra spojenog na drugi namot trzala.

Trznula se i smirila, iako je istosmjerna struja nastavila teći kroz prvi namot. Faraday je pažljivo pregledao sve detalje ove jednostavne instalacije - sve je bilo u redu.

Ali igla galvanometra je tvrdoglavo stajala na nuli. Od ljutnje, Faraday je odlučio isključiti struju, a onda se dogodilo čudo - tijekom otvaranja strujnog kruga, igla galvanometra se ponovno zamahnula i opet se smrznula na nuli!

Galvanometar, ostajući savršeno miran tijekom cijelog prolaska struje, počinje oscilirati kada se krug zatvori i kada se otvori. Pokazalo se da se u trenutku kada struja prođe u prvu žicu, a također i kada se ovaj prijenos zaustavi, pobuđuje struja i u drugoj žici, koja u prvom slučaju ima suprotan smjer od prve struje i predstavlja isto s njim u drugom slučaju i traje samo jedan trenutak.

Tu su se Faradayu potpuno jasno razotkrile velike Ampereove ideje, veza između električne struje i magnetizma. Uostalom, prvi namot u koji je primijenio struju odmah je postao magnet. Ako ga smatramo magnetom, onda je eksperiment 29. kolovoza pokazao da se čini da magnetizam stvara elektricitet. Samo su dvije stvari ostale čudne u ovom slučaju: zašto je nalet struje nakon uključivanja elektromagneta brzo nestao? I štoviše, zašto se val pojavljuje kada se magnet isključi?

Sutradan, 30. kolovoza, - Nova epizoda eksperimenti. Učinak je jasno izražen, ali unatoč tome potpuno neshvatljiv.

Faraday osjeća da je otvor negdje u blizini.

“Sada se opet bavim elektromagnetizmom i mislim da sam napao uspješnu stvar, ali to još ne mogu potvrditi. Vrlo je moguće da ću nakon svih svojih trudova na kraju izvaditi alge umjesto ribe.

Do sljedećeg jutra, 24. rujna, Faraday se dosta toga pripremio razni uređaji, u kojem glavni elementi više nisu bili namoti s električnom strujom, nego trajni magneti. A bilo je i efekta! Strijela je skrenula i odmah se spustila na mjesto. Taj se lagani pomak dogodio tijekom najneočekivanijih manipulacija magnetom, ponekad, činilo se, slučajno.

Sljedeći eksperiment je 1. listopada. Faraday se odlučuje vratiti na sam početak - na dva namota: jedan sa strujom, drugi spojen na galvanometar. Razlika s prvim pokusom je nepostojanje čeličnog prstena – jezgre. Prskanje je gotovo neprimjetno. Rezultat je trivijalan. Jasno je da je magnet bez jezgre puno slabiji od magneta s jezgrom. Stoga je učinak manje izražen.

Faraday je razočaran. Dva tjedna ne prilazi instrumentima, razmišljajući o razlozima neuspjeha.

"Uzeo sam cilindričnu magnetsku šipku (3/4" u promjeru i 8 1/4" dug) i umetnuo jedan njen kraj u spiralu bakrene žice(220 stopa) spojen na galvanometar. Zatim sam brzim pokretom gurnuo magnet cijelom dužinom spirale, a igla galvanometra je doživjela udar. Tada sam isto tako brzo izvukao magnet iz spirale, i igla se ponovno zamahnula, ali u suprotnom smjeru. Ovi zamahi igle su se ponavljali svaki put kada bi se magnet gurnuo unutra ili van."

Tajna je u kretanju magneta! Impuls električne energije nije određen položajem magneta, već kretanjem!

To znači da "električni val nastaje samo kada se magnet kreće, a ne zbog svojstava svojstvenih njemu u mirovanju."

Riža. 2. Faradayev pokus sa zavojnicom

Ova ideja je izuzetno plodna. Ako pomicanje magneta u odnosu na vodič stvara električnu energiju, tada, očito, kretanje vodiča u odnosu na magnet također mora generirati električnu energiju! Štoviše, ovaj "električni val" neće nestati sve dok traje međusobno kretanje vodiča i magneta. To znači da je moguće stvoriti generator električne struje koji radi proizvoljno dugo, sve dok traje međusobno kretanje žice i magneta!

Faraday je 28. listopada između polova potkovičastog magneta ugradio rotirajući bakreni disk s kojeg je uz pomoć kliznih kontakata (jedan na osi, drugi na periferiji diska) bilo moguće ukloniti električni napon. Bio je to prvi električni generator stvoren ljudskom rukom. Tako je pronađen novi izvor električne energije, pored dotad poznatih (trenje i kemijski procesi), - indukcija i nova vrsta te energije je indukcijska električna energija.

Eksperimenti slični Faradayevim, kao što je već spomenuto, izvedeni su u Francuskoj i Švicarskoj. Colladon, profesor na Ženevskoj akademiji, bio je sofisticirani eksperimentator (on je, na primjer, proizvodio na Ženevskom jezeru točna mjerenja brzina zvuka u vodi). Možda je, bojeći se podrhtavanja instrumenata, kao i Faraday, maknuo galvanometar što je dalje moguće od ostatka instalacije. Mnogi su tvrdili da je Colladon promatrao iste prolazne pokrete strijele kao i Faraday, ali, očekujući stabilniji, trajniji učinak, nije pridavao dužnu važnost tim "slučajnim" rafalima ...

Doista, mišljenje većine znanstvenika tog vremena bilo je da bi obrnuti učinak "stvaranja električne energije iz magnetizma" trebao, po svemu sudeći, imati isti stacionarni karakter kao "izravni" učinak - "formiranje magnetizma" zbog električne struje. Neočekivana "prolaznost" ovog učinka zbunila je mnoge, uključujući Colladona, a ovi su mnogi platili za svoje predrasude.

Nastavljajući svoje eksperimente, Faraday je dalje otkrio da je jednostavna aproksimacija žice uvijene u zatvorenu krivulju drugoj, duž koje teče galvanska struja, dovoljna da potakne induktivnu struju u smjeru suprotnom od galvanske struje u neutralnoj žici, da uklanjanje neutralne žice opet pobuđuje u njoj induktivnu struju.Struja je već u istom smjeru kao i galvanska struja koja teče duž fiksne žice, te da se, konačno, te induktivne struje pobuđuju samo tijekom približavanja i uklanjanja žice na vodič galvanske struje, a bez tog kretanja struje se ne pobuđuju, ma koliko žice bile međusobno blizu.

Tako je otkrivena nova pojava, slična gore opisanoj pojavi indukcije tijekom zatvaranja i prekida galvanske struje. Ova otkrića su pak dovela do novih. Ako je moguće proizvesti induktivnu struju zatvaranjem i zaustavljanjem galvanske struje, ne bi li se isti rezultat dobio magnetizacijom i demagnetizacijom željeza?

Rad Oersteda i Ampèrea već je uspostavio odnos između magnetizma i elektriciteta. Znalo se da željezo postaje magnet kada se oko njega namota izolirana žica i kroz njega prođe galvanska struja, te da magnetska svojstva tog željeza prestaju čim je struja prestala.

Na temelju toga, Faraday je smislio ovu vrstu eksperimenta: dvije izolirane žice bile su namotane oko željeznog prstena; štoviše, jedna žica je bila namotana oko jedne polovice prstena, a druga oko druge. Kroz jednu žicu prošla je struja iz galvanske baterije, a krajevi druge spojeni na galvanometar. I tako, kada se struja zatvorila ili zaustavila, i kada je, posljedično, željezni prsten magnetiziran ili demagnetiziran, igla galvanometra je brzo oscilirala, a zatim brzo stala, to jest, sve iste trenutne induktivne struje su se pobuđivale u neutralnoj žici - ovo vrijeme: već pod utjecajem magnetizma.

Riža. 3. Faradayev pokus sa željeznim prstenom

Tako je ovdje po prvi put magnetizam pretvoren u električnu energiju. Dobivši ove rezultate, Faraday je odlučio diverzificirati svoje eksperimente. Umjesto željeznog prstena, počeo je koristiti željeznu traku. Umjesto da uzbudi magnetizam u željezu galvanskom strujom, on je magnetizirao željezo dodirujući ga na trajni čelični magnet. Rezultat je bio isti: u žici omotanoj oko željeza uvijek je bila pobuđena struja u trenutku magnetizacije i demagnetizacije željeza. Tada je Faraday u žičanu spiralu uveo čelični magnet - približavanje i uklanjanje potonjeg izazvalo je indukcijske struje u žici. Jednom riječju, magnetizam je, u smislu pobuđivanja induktivnih struja, djelovao na potpuno isti način kao i galvanska struja.

U to vrijeme, fizičari su bili intenzivno zaokupljeni jednim tajanstvenim fenomenom koji je 1824. otkrio Arago i nisu pronašli objašnjenje, unatoč činjenici da su tako istaknuti znanstvenici tog vremena poput samog Araga, Ampèrea, Poissona, Babaja i Herschela intenzivno tragali za tim. obrazloženje. Stvar je bila sljedeća. Magnetska igla, koja slobodno visi, brzo se zaustavlja ako se ispod nje dovede krug nemagnetskog metala; ako se krug tada baci u rotacijsko kretanje, magnetska igla ga počinje pratiti.

U mirnom stanju nije bilo moguće otkriti ni najmanje privlačenje ili odbijanje između kruga i strijele, dok je isti krug, koji se kretao, za sobom vukao ne samo laganu strijelu, već i teški magnet. Taj se uistinu čudesan fenomen tadašnjim znanstvenicima činio kao tajanstvena zagonetka, nešto izvan prirodnog. Faraday je, na temelju svojih gornjih podataka, napravio pretpostavku da krug nemagnetskog metala, pod utjecajem magneta, cirkulira tijekom rotacije induktivnim strujama koje utječu na magnetsku iglu i povlače je iza magneta. Doista, umetanjem ruba kruga između polova velikog magneta u obliku potkove i povezivanjem središta i ruba kruga galvanometrom sa žicom, Faraday je tijekom rotacije kruga primio stalnu električnu struju.

Nakon toga, Faraday se zaustavio na još jednom fenomenu koji je tada izazivao opću znatiželju. Kao što znate, ako se željezne strugotine posipaju po magnetu, grupiraju se duž određenih linija, koje se nazivaju magnetske krivulje. Faraday je, skrećući pozornost na ovaj fenomen, 1831. dao temelje magnetskim krivuljama, naziv "linije magnetske sile", koji je tada ušao u opću upotrebu. Proučavanje ovih "linija" dovelo je Faradaya do novog otkrića, pokazalo se da za pobuđivanje induktivnih struja nije potrebno približavanje i uklanjanje izvora s magnetskog pola. Za pobuđivanje struja dovoljno je na poznat način prijeći linije magnetske sile.

Riža. 4. "Linije magnetske sile"

Daljnji rad Faraday je u navedenom smjeru dobio, sa suvremenog stajališta, karakter nečega posve čudesnog. Početkom 1832. demonstrirao je aparat u kojem su se induktivne struje pobuđivale bez pomoći magneta ili galvanske struje. Uređaj se sastojao od željezne trake smještene u žičanu zavojnicu. Ovaj uređaj, u običnim uvjetima, nije davao ni najmanji znak pojave struja u njemu; ali čim je dobio smjer koji odgovara smjeru magnetske igle, u žici se pobudila struja.

Zatim je Faraday jednoj zavojnici dao položaj magnetske igle, a zatim u nju uveo željeznu traku: struja je ponovno bila uzbuđena. Razlog koji je uzrokovao struju u ovim slučajevima bio je zemaljski magnetizam, koji je uzrokovao induktivne struje poput običnog magneta ili galvanske struje. Kako bi to jasnije pokazao i dokazao, Faraday je poduzeo još jedan eksperiment koji je u potpunosti potvrdio njegove ideje.

On je zaključio da ako krug nemagnetskog metala, na primjer, bakra, koji se rotira u položaju u kojem siječe linije magnetske sile susjednog magneta, daje induktivnu struju, tada isti krug, rotira u odsustvu magnet, ali u položaju u kojem će kružnica prijeći linije zemaljskog magnetizma, također mora dati induktivnu struju. I doista, bakreni krug, rotiran u vodoravnoj ravnini, davao je induktivnu struju, koja je proizvela zamjetno odstupanje igle galvanometra. Faraday je dovršio niz studija u području električne indukcije otkrićem, napravljenim 1835., "induktivnog učinka struje na samu sebe".

Otkrio je da se pri zatvaranju ili otvaranju galvanske struje pobuđuju trenutne induktivne struje u samoj žici, koja služi kao vodič za tu struju.

Ruski fizičar Emil Khristoforovič Lenz (1804-1861) dao je pravilo za određivanje smjera inducirane struje. “Indukcijska struja je uvijek usmjerena na takav način da magnetsko polje koje stvara sprječava ili usporava kretanje koje uzrokuje indukciju”, primjećuje A.A. Korobko-Stefanov u svom članku o elektromagnetskoj indukciji. - Na primjer, kada se zavojnica približi magnetu, rezultirajuća induktivna struja ima takav smjer da će magnetsko polje koje ona stvara biti suprotno magnetskom polju magneta. Kao rezultat, između zavojnice i magneta nastaju odbojne sile. Lenzovo pravilo proizlazi iz zakona održanja i transformacije energije. Kad bi indukcijske struje ubrzale kretanje koje ih je izazvalo, tada bi se rad stvorio ni iz čega. Sama zavojnica bi nakon malog guranja pojurila prema magnetu, a pritom bi indukcijska struja u njemu oslobađala toplinu. U stvarnosti, indukcijska struja nastaje zbog rada približavanja magneta i zavojnice.

Riža. 5. Lenzovo pravilo

Zašto postoji inducirana struja? Duboko objašnjenje fenomena elektromagnetske indukcije dao je engleski fizičar James Clerk Maxwell, tvorac dovršenog matematička teorija elektromagnetsko polje. Da biste bolje razumjeli bit stvari, razmotrite vrlo jednostavan eksperiment. Neka se zavojnica sastoji od jednog zavoja žice i probijena izmjeničnim magnetskim poljem okomito na ravninu zavoja. U zavojnici, naravno, postoji indukcijska struja. Maxwell je ovaj eksperiment protumačio s iznimnom hrabrošću i neočekivanošću.

Kada se magnetsko polje promijeni u prostoru, prema Maxwellu, nastaje proces za koji prisutnost žičane zavojnice nije od značaja. Ovdje je glavna stvar pojava zatvorenih prstenastih linija električnog polja, koje pokrivaju promjenjivo magnetsko polje. Pod djelovanjem električnog polja u nastajanju, elektroni se počinju kretati, a u zavojnici nastaje električna struja. Zavojnica je samo uređaj koji vam omogućuje otkrivanje električnog polja. Bit fenomena elektromagnetske indukcije je da izmjenično magnetsko polje uvijek stvara električno polje sa zatvorenim linijama sile u okolnom prostoru. Takvo polje naziva se vrtložno polje.

Istraživanja u području indukcije koju proizvodi zemaljski magnetizam dala su Faradayju priliku da izrazi ideju telegrafa već 1832. godine, koji je tada bio temelj ovog izuma. Općenito, otkriće elektromagnetske indukcije ne pripisuje se bez razloga najviše izvanredna otkrića XIX stoljeće - rad milijuna elektromotora i generatora električne struje diljem svijeta temelji se na ovom fenomenu ...

Praktična primjena fenomena elektromagnetske indukcije

1. Emitiranje

Riža. 6. Radio

2. Magnetoterapija

U frekvencijskom spektru različita mjesta zauzimaju radio valovi, svjetlost, x-zrake i druga elektromagnetska zračenja. Obično ih karakteriziraju neprekidno međusobno povezana električna i magnetska polja.

3. Sinhrofazotroni

4. Mjerači protoka

5. DC generator

6. Transformatori

Transformatori imaju široku primjenu u prijenosu električne energije na velike udaljenosti, njezinoj distribuciji između prijemnika, kao i u raznim ispravljačkim, pojačavačkim, signalnim i drugim uređajima.

Koristeći transformator s obrnutim omjerom zavoja, jednako lako i jednostavno možete dobiti smanjeni napon.

Popis korištene literature

1. [Elektronički izvor]. Elektromagnetska indukcija.

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

2. [Elektronski izvor] Faraday. Otkriće elektromagnetske indukcije.

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

3. [Elektronički izvor]. Otkriće elektromagnetske indukcije.

4. [Elektronski izvor]. Praktična primjena fenomena elektromagnetske indukcije.

Nakon otkrića Oersteda i Ampèrea, postalo je jasno da elektricitet ima magnetsku silu. Sada je trebalo potvrditi utjecaj magnetskih pojava na električne. Taj je problem sjajno riješio Faraday.

Godine 1821. M. Faraday je u svom dnevniku napravio zapis: "Pretvorite magnetizam u elektricitet." Nakon 10 godina ovaj problem je on riješio.

Dakle, Michael Faraday (1791-1867) - engleski fizičar i kemičar.

Jedan od utemeljitelja kvantitativne elektrokemije. Prvi put primljen (1823.) god tekućem stanju klor, zatim sumporovodik, ugljični dioksid, amonijak i dušikov dioksid. Otkrio (1825.) benzen, proučavao njegovu fizičku i neke Kemijska svojstva. Uveo pojam dielektrične permitivnosti. Faradayjevo je ime ušlo u sustav električnih jedinica kao jedinica za električni kapacitet.

Mnoga od tih djela mogla bi sama po sebi ovjekovječiti ime svog autora. Ali najvažniji od Faradayjevih znanstvenih radova su njegova istraživanja u području elektromagnetizma i električne indukcije. Strogo govoreći, važnu granu fizike koja se bavi fenomenom elektromagnetizma i induktivnog elektriciteta, a koja je trenutno od tako velike važnosti za tehnologiju, stvorio je Faraday ni iz čega.

Kada se Faraday konačno posvetio istraživanjima u području elektriciteta, ustanovljeno je da je, u uobičajenim uvjetima, prisutnost naelektriziranog tijela dovoljna da njegov utjecaj pobuđuje elektricitet u bilo kojem drugom tijelu.

Istodobno se znalo da žica kroz koju prolazi struja i koja je također naelektrizirano tijelo nema nikakvog utjecaja na druge žice postavljene u blizini. Što je uzrokovalo ovu iznimku? To je pitanje koje je zanimalo Faradaya i čije ga je rješenje dovelo do najvažnijih otkrića na području indukcijskog elektriciteta.

Faraday je namotao dvije izolirane žice međusobno paralelne na istu drvenu oklagiju. Krajeve jedne žice spojio je na bateriju od deset elemenata, a krajeve druge na osjetljivi galvanometar. Kad je struja prošla kroz prvu žicu, Faraday je svu svoju pozornost usmjerio na galvanometar, očekujući da će po njegovim oscilacijama primijetiti pojavu struje u drugoj žici. Međutim, ništa od toga nije bilo: galvanometar je ostao miran. Faraday je odlučio povećati struju i uveo 120 galvanskih ćelija u krug. Rezultat je isti. Faraday je ponovio ovaj eksperiment na desetke puta, sve s istim uspjehom. Svatko drugi na njegovom mjestu napustio bi eksperimente, uvjeren da struja koja prolazi kroz žicu nema utjecaja na susjednu žicu. Ali Faraday je uvijek pokušavao iz svojih eksperimenata i opažanja izvući sve što su mogli dati, pa je stoga, nakon što je dobio izravan učinak na žicu spojenu na galvanometar, počeo tražiti nuspojave.

elektromagnetska indukcija polje električne struje

Odmah je primijetio da je galvanometar, ostajući potpuno miran tijekom cijelog prolaska struje, počeo oscilirati pri samom zatvaranju strujnog kruga, a kada se otvorio, pokazalo se da u trenutku kada je struja prošla u prvi žice, a također kada je taj prijenos prestao, tijekom druge žice također se pobuđuje struja, koja u prvom slučaju ima suprotan smjer od prve struje, a ista je s njom u drugom slučaju i traje samo jedan trenutak.

Budući da su trenutne, da momentalno nestaju nakon pojave, induktivne struje ne bi imale praktičnog značaja da Faraday nije pronašao način da uz pomoć genijalnog uređaja (komutatora) stalno prekida i ponovno provodi primarnu struju koja dolazi iz baterije kroz prva žica, zbog čega se u drugoj žici kontinuirano pobuđuje sve više induktivnih struja, postajući tako konstantna. Tako je pronađen novi izvor električne energije, uz dotad poznate (trenje i kemijski procesi), - indukcija, te nova vrsta te energije - indukcijska električna energija.

ELEKTROMAGNETSKA INDUKCIJA(lat. inductio - vođenje) - pojava generiranja vrtložnog električnog polja izmjeničnim magnetskim poljem. Ako uvedete zatvoreni vodič u izmjenično magnetsko polje, tada će se u njemu pojaviti električna struja. Pojava te struje naziva se strujna indukcija, a sama struja induktivna.

Proučavanje pojave električne struje oduvijek je zabrinjavalo znanstvenike. Nakon što je danski znanstvenik Oersted početkom 19. stoljeća otkrio da oko električne struje nastaje magnetsko polje, znanstvenici su se zapitali može li magnetsko polje generirati električnu struju i obrnuto.Prvi znanstvenik kojemu je to uspjelo bio je znanstvenik Michael Faraday.

Faradayevi eksperimenti

Nakon brojnih eksperimenata, Faraday je uspio postići neke rezultate.

1. Pojava električne struje

Za provedbu eksperimenta uzeo je zavojnicu s veliki iznos okreće i spojio ga na miliampermetar (uređaj koji mjeri struju). U smjeru gore i dolje, znanstvenik je pomicao magnet oko zavojnice.

Tijekom eksperimenta, u zavojnici se zapravo pojavila električna struja zbog promjene magnetskog polja oko nje.

Prema Faradayevim opažanjima, igla miliampermetra je odstupila i pokazala da kretanje magneta stvara električnu struju. Kada se magnet zaustavio, strelica je pokazivala nulte oznake, t.j. struja ne kruži u krugu.

riža. 1 Promjena jakosti struje u zavojnici zbog pomicanja rejktata

Ova pojava, u kojoj se struja javlja pod utjecajem izmjeničnog magnetskog polja u vodiču, nazvana je fenomenom elektromagnetske indukcije.

2. Promjena smjera indukcijske struje

U svom daljnjem istraživanju Michael Faraday pokušao je otkriti što utječe na smjer rezultirajuće induktivne električne struje. Provodeći pokuse primijetio je da se promjenom broja zavojnica na zavojnici ili polariteta magneta mijenja smjer električne struje koja se javlja u zatvorenoj mreži.

3. Fenomen elektromagnetske indukcije

Za provedbu eksperimenta, znanstvenik je uzeo dvije zavojnice koje je postavio blizu jedan drugom. Prva zavojnica sa veliki broj zavoja žice, spojen je na izvor struje i ključ koji otvara i zatvara strujni krug. Drugu istu zavojnicu spojio je na miliampermetar, a da nije bio spojen na izvor struje.

Provodeći pokus, Faraday je primijetio da kada je električni krug zatvoren, dolazi do inducirane struje, što se može vidjeti iz kretanja strelice miliampermetra. Kada je krug bio otvoren, miliampermetar je također pokazao da u krugu postoji električna struja, ali očitanja su bila upravo suprotna. Kada je krug bio zatvoren i struja je ravnomjerno cirkulirala, u električnom krugu nije bilo struje prema podacima miliampermetra.

https://youtu.be/iVYEeX5mTJ8

Zaključak iz eksperimenata

Kao rezultat Faradayeva otkrića, dokazana je sljedeća hipoteza: električna struja se pojavljuje samo kada se magnetsko polje promijeni. Također je dokazano da se promjenom broja zavoja u zavojnici mijenja vrijednost struje (povećanjem zavojnica povećava se struja). Štoviše, inducirana električna struja može se pojaviti u zatvorenom krugu samo u prisutnosti izmjeničnog magnetskog polja.

Što određuje induktivnu električnu struju?

Na temelju svega navedenog može se primijetiti da čak i ako postoji magnetsko polje, ono neće dovesti do električne struje, ako to polje nije izmjenično.

Dakle, o čemu ovisi veličina indukcijskog polja?

Broj zavoja na svitku;
Brzina promjene magnetskog polja;
Brzina magneta.

Magnetski tok je veličina koja karakterizira magnetsko polje. Mijenjajući se, magnetski tok dovodi do promjene inducirane električne struje.

Slika 2 Promjena jakosti struje pri pomicanju a) zavojnice u kojoj se nalazi solenoid; b) trajni magnet umetanjem u zavojnicu

Faradayev zakon

Na temelju eksperimenata, Michael Faraday formulirao je zakon elektromagnetske indukcije. Zakon je da, kada se magnetsko polje promijeni, to dovodi do pojave električne struje, dok struja ukazuje na prisutnost elektromotorne sile elektromagnetske indukcije (EMF).

Promjena brzine magnetske struje povlači za sobom promjenu brzine struje i EMF-a.

Faradayev zakon: EMF elektromagnetske indukcije brojčano je jednak i suprotan po predznaku brzini promjene magnetskog toka koji prolazi kroz površinu omeđenu konturom

Induktivnost petlje. Samoindukcija.

Magnetno polje nastaje kada struja teče u zatvorenom krugu. U ovom slučaju, jakost struje utječe na magnetski tok i inducira EMF.

Samoindukcija je pojava u kojoj se emf indukcije javlja kada se promijeni jakost struje u krugu.

Samoindukcija varira ovisno o značajkama oblika strujnog kruga, njegovim dimenzijama i okolišu koji ga sadrži.

Kako se električna struja povećava, samoinduktivna struja petlje može je usporiti. Kad se smanji, struja samoindukcije, naprotiv, ne dopušta da se tako brzo smanji. Dakle, krug počinje imati svoju električnu inerciju, usporavajući svaku promjenu struje.

Primjena inducirane emf

Fenomen elektromagnetske indukcije ima praktičnu primjenu u generatorima, transformatorima i motorima koji rade na električnu energiju.

U ovom slučaju, struja za ove namjene dobiva se na sljedeće načine:

Promjena struje u zavojnici;
Kretanje magnetskog polja kroz trajne magnete i elektromagnete;
Rotacija zavojnica ili zavojnica u stalnom magnetskom polju.

Otkriće elektromagnetske indukcije Michaela Faradaya dalo je veliki doprinos znanosti i našem svakodnevnom životu. Ovo otkriće poslužilo je kao poticaj za daljnja otkrića u području proučavanja elektromagnetskih polja i naširoko se koristi u modernog života od ljudi.

Praktična primjena elektromagnetske indukcije

Fenomen elektromagnetske indukcije prvenstveno se koristi za pretvaranje mehaničke energije u energiju električne struje. U tu svrhu prijavite se alternatori(indukcijski generatori).

grijeh

ALI

Riža. 4.6

Za industrijska proizvodnja koristi se električna energija u elektranama sinkroni generatori(turbo generatori, ako je stanica toplinska ili nuklearna, i hidrogeneratori, ako je stanica hidraulična). Stacionarni dio sinkronog generatora naziva se stator, i rotirajući - rotor(slika 4.6). Rotor generatora ima istosmjerni namot (uzbudni namot) i snažan je elektromagnet. D.C podneseno na
uzbudni namotaj kroz aparat za kontakt s četkicom, magnetizira rotor i u tom slučaju nastaje elektromagnet sa sjevernim i južnim polom.

Na statoru generatora nalaze se tri namota izmjenične struje, koji su jedan u odnosu na drugi pomaknuti za 120 0 i međusobno su povezani prema određenom sklopnom krugu.

Kada se pobuđeni rotor okreće uz pomoć parne ili hidraulične turbine, njegovi polovi prolaze ispod namota statora i u njima se inducira elektromotorna sila koja se mijenja prema harmonijskom zakonu. Dalje, generator prema određenoj shemi električna mreža spojen na čvorove potrošnje energije.

Prebacujete li električnu energiju od generatora stanica do potrošača putem dalekovoda izravno (na generatorskom naponu, koji je relativno mali), tada će nastati veliki gubici energije i napona u mreži (pazite na omjere , ). Stoga je za ekonomičan transport električne energije potrebno smanjiti snagu struje. Međutim, budući da prenesena snaga ostaje nepromijenjena, napon mora
povećati za isti faktor kako se struja smanjuje.

Kod potrošača električne energije, zauzvrat, napon se mora smanjiti na potrebnu razinu. Zovu se električni uređaji u kojima je napon povećan ili smanjen za određeni broj puta transformatori. Rad transformatora također se temelji na zakonu elektromagnetske indukcije.

grijeh

Zatim

U snažnim transformatorima otpori zavojnica su vrlo mali,
stoga su naponi na stezaljkama primarnog i sekundarnog namota približno jednaki EMF-u:

gdje k- omjer transformacije. Na k<1 () transformator je podizanje, u k>1 () transformator je snižavanje.

Kada je spojen na sekundarni namot transformatora opterećenja, struja će teći u njemu. Uz povećanje potrošnje električne energije prema zakonu
uštede energije, energija koju daju generatori stanice trebala bi se povećati, tj

To znači da povećanjem napona transformatorom
u k puta, moguće je smanjiti jačinu struje u krugu za isti iznos (u ovom slučaju gubici Joulea se smanjuju za k 2 puta).

Tema 17. Osnove Maxwellove teorije za elektromagnetsko polje. Elektromagnetski valovi

U 60-im godinama. 19. stoljeća Engleski znanstvenik J. Maxwell (1831-1879) sažeo je eksperimentalno utvrđene zakone električnog i magnetskog polja i stvorio potpunu jedinstvenu teorija elektromagnetskog polja. Omogućuje vam da odlučite glavni zadatak elektrodinamike: pronaći karakteristike elektromagnetskog polja zadanog sustava električnih naboja i struja.

Maxwell je to pretpostavio svako izmjenično magnetsko polje pobuđuje vrtložno električno polje u okolnom prostoru, čije je kruženje uzrok emf elektromagnetske indukcije u krugu:

(5.1)

Jednadžba (5.1) se zove Maxwellova druga jednadžba. Značenje ove jednadžbe je da promjenjivo magnetsko polje stvara vrtložno električno polje, a potonje, zauzvrat, uzrokuje promjenjivo magnetsko polje u okolnom dielektriku ili vakuumu. Budući da magnetsko polje stvara električna struja, onda, prema Maxwellu, vrtložno električno polje treba smatrati određenom strujom,
koji teče i u dielektriku i u vakuumu. Maxwell je ovu struju nazvao struja pristranosti.

Struja pomaka, kako slijedi iz Maxwellove teorije
i Eichenwaldovim pokusima, stvara isto magnetsko polje kao struja vodljivosti.

U svojoj teoriji, Maxwell je uveo koncept puna struja jednak zbroju
struje provođenja i pomaka. Dakle, ukupna gustoća struje

Prema Maxwellu, ukupna struja u krugu je uvijek zatvorena, odnosno prekida se samo struja vodljivosti na krajevima vodiča, a u dielektriku (vakumu) između krajeva vodiča postoji struja pomaka koja zatvara struja vodljivosti.

Uvodeći koncept ukupne struje, Maxwell je generalizirao teorem vektorske cirkulacije (ili ):

(5.6)

Jednadžba (5.6) se zove Maxwellova prva jednadžba u integralnom obliku. To je generalizirani zakon ukupne struje i izražava glavni stav elektromagnetske teorije: struje pomaka stvaraju ista magnetska polja kao i vodljive struje.

Jedinstvena makroskopska teorija elektromagnetskog polja koju je stvorio Maxwell omogućila je s jedinstvenog stajališta ne samo objašnjenje električnih i magnetskih pojava, već i predviđanje novih, čije je postojanje naknadno potvrđeno u praksi (npr. otkriće elektromagnetskih valova).

Sažimajući gore navedene odredbe, predstavljamo jednadžbe koje čine osnovu Maxwellove elektromagnetske teorije.

1. Teorem o kruženju vektora magnetskog polja:

Ova jednadžba pokazuje da se magnetska polja mogu stvoriti bilo pokretnim nabojima (električne struje) ili izmjeničnim električnim poljima.

2. Električno polje može biti i potencijal () i vrtlog (), tako da ukupna jakost polja . Budući da je cirkulacija vektora jednaka nuli, tada je cirkulacija vektora ukupne jakosti električnog polja

Ova jednadžba pokazuje da izvori električnog polja mogu biti ne samo električnih naboja, ali i vremenski promjenjivih magnetskih polja.

3. ,

gdje je volumna gustoća naboja unutar zatvorene površine; je specifična vodljivost tvari.

Za stacionarna polja ( E= konst , B= const) Maxwellove jednadžbe imaju oblik

odnosno izvori magnetskog polja u ovom slučaju su samo
struje vodljivosti, a izvori električnog polja su samo električni naboji. U ovom konkretnom slučaju, električno i magnetsko polje su neovisni jedno o drugom, što omogućuje odvojeno proučavanje trajna električna i magnetska polja.

Korištenje poznatog iz vektorske analize Stokesov i Gaussov teoremi, može se zamisliti kompletan sustav Maxwellovih jednadžbi u diferencijalnom obliku(karakteriziranje polja u svakoj točki u prostoru):

(5.7)

Očito, Maxwellove jednadžbe nije simetrično s obzirom na električna i magnetska polja. To je zbog činjenice da priroda
Ima električnih naboja, ali nema magnetskih naboja.

Maxwellove jednadžbe su najopćenitije jednadžbe za električnu energiju
i magnetska polja u medijima u mirovanju. Oni igraju istu ulogu u teoriji elektromagnetizma kao Newtonovi zakoni u mehanici.

elektromagnetski val naziva se izmjeničnim elektromagnetskim poljem koje se širi u prostoru konačnom brzinom.

Postojanje elektromagnetskih valova proizlazi iz Maxwellovih jednadžbi, formuliranih 1865. na temelju generalizacije empirijskih zakona električnih i magnetskih pojava. Elektromagnetski val nastaje zbog međusobnog povezivanja izmjeničnih električnih i magnetskih polja – promjena jednog polja dovodi do promjene drugog, odnosno što se indukcija magnetskog polja brže mijenja u vremenu, to je jačina električnog polja veća, a obratno. Dakle, za stvaranje intenzivnih elektromagnetskih valova potrebno je pobuditi elektromagnetske oscilacije dovoljno visoke frekvencije. Fazna brzina određuju se elektromagnetski valovi
električna i magnetska svojstva medija:

U vakuumu ( ) brzina širenja elektromagnetskih valova poklapa se sa brzinom svjetlosti; u materiji , zato brzina širenja elektromagnetskih valova u tvari je uvijek manja nego u vakuumu.

Elektromagnetski valovi su posmičnim valovima –
oscilacije vektora i javljaju se u međusobno okomitim ravninama, a vektori , i tvore desnoruki sustav. Također iz Maxwellovih jednadžbi slijedi da u elektromagnetskom valu vektori i uvijek osciliraju u istim fazama, a trenutne vrijednosti E I H u bilo kojem trenutku povezani su relacijom

ravninske jednadžbe elektromagnetski val u vektorskom obliku:

(6.66)

Riža. 6.21

Na sl. 6.21 prikazuje "snimku" ravnog elektromagnetskog vala. Iz njega se vidi da vektori i tvore desnoruki sustav sa smjerom širenja vala. U fiksnoj točki u prostoru vektori električnog i magnetskog polja mijenjaju se s vremenom prema harmonijskom zakonu.

Za karakterizaciju prijenosa energije bilo kojim valom u fizici, vektorska veličina tzv gustoća energetskog toka. Numerički je jednak količini energije koja se prenosi u jedinici vremena kroz jediničnu površinu okomitu na smjer u kojem se
val se širi. Smjer vektora poklapa se sa smjerom prijenosa energije. Vrijednost gustoće energetskog toka može se dobiti množenjem gustoće energije s brzinom vala

Gustoća energije elektromagnetskog polja je zbroj gustoće energije električnog polja i gustoće energije magnetskog polja:

(6.67)

Množenjem gustoće energije elektromagnetskog vala s njegovom faznom brzinom, dobivamo gustoću energetskog toka

(6.68)

Vektori i međusobno su okomiti i tvore desnoruki sustav sa smjerom širenja vala. Stoga smjer
vektor poklapa se sa smjerom prijenosa energije, a modul ovog vektora određen je relacijom (6.68). Stoga se vektor gustoće energetskog toka elektromagnetskog vala može predstaviti kao vektorski proizvod

(6.69)

Vektorski poziv Umov-Poyntingov vektor.

Vibracije i valovi

Tema 18. Labav harmonijske vibracije

Pokreti koji imaju određeni stupanj ponavljanja nazivaju se fluktuacije.

Ako se vrijednosti fizičkih veličina koje se mijenjaju u procesu kretanja ponavljaju u pravilnim razmacima, tada se takvo kretanje naziva časopis (kretanje planeta oko Sunca, kretanje klipa u cilindru motora s unutarnjim izgaranjem itd.). Oscilatorni sustav, bez obzira na njegovu fizičku prirodu, naziva se oscilator. Primjer oscilatora je oscilirajući uteg obješen na oprugu ili navoj.

Puni zamahnaziva se jedan potpuni ciklus oscilatornog gibanja, nakon čega se ponavlja istim redoslijedom.

Prema načinu pobude, vibracije se dijele na:

· besplatno(unutarnji) koji se javlja u sustavu koji se predočava u blizini ravnotežnog položaja nakon nekog početnog udara;

· prisiljen javlja se pod periodičnim vanjskim djelovanjem;

· parametarski, javlja se pri promjeni bilo kojeg parametra oscilatornog sustava;

· samooscilacije koji se javljaju u sustavima koji samostalno reguliraju tijek vanjskih utjecaja.

Svaki oscilatorni pokret je karakteriziran amplituda A - maksimalno odstupanje oscilirajuće točke od ravnotežnog položaja.

Oscilacije točke koje se javljaju s konstantnom amplitudom nazivaju se neovlažen, te fluktuacije s postupno opadajućom amplitudom – blijedeći.

Vrijeme koje je potrebno da se dogodi potpuna oscilacija naziva se razdoblje(T).

Frekvencija periodične oscilacije je broj potpunih oscilacija u jedinici vremena. Jedinica frekvencije oscilacije - herc(Hz). Hertz je frekvencija oscilacija, čiji je period jednak 1 s: 1 Hz = 1 s -1 .

cikličkiili kružna frekvencija periodične oscilacije je broj potpunih oscilacija koje se javljaju u jednom vremenu 2p sa: . \u003d rad/s.