Come applicare l'induzione magnetica nella vita di tutti i giorni. Il fenomeno dell'induzione di corrente elettromagnetica: l'essenza, che ha scoperto

Esplorare l'emergenza corrente elettricaè sempre stata una preoccupazione per gli scienziati. Dopo dentro inizio XIX secolo, lo scienziato danese Oersted scoprì che un campo magnetico si forma attorno a una corrente elettrica, gli scienziati si chiedevano se un campo magnetico potesse generare una corrente elettrica e viceversa.Il primo scienziato che riuscì fu lo scienziato Michael Faraday.

Gli esperimenti di Faraday

Dopo numerosi esperimenti, Faraday è riuscito a ottenere alcuni risultati.

1. Il verificarsi di corrente elettrica

Per condurre l'esperimento, ha preso una bobina con grande quantità gira e lo colleghi a un milliamperometro (un dispositivo che misura la corrente). Nella direzione su e giù, lo scienziato ha spostato il magnete attorno alla bobina.

Durante l'esperimento, nella bobina è effettivamente apparsa una corrente elettrica a causa di un cambiamento nel campo magnetico circostante.

Secondo le osservazioni di Faraday, l'ago del milliamperometro deviava e indicava che il movimento del magnete genera una corrente elettrica. Quando il magnete si è fermato, la freccia ha mostrato lo zero, cioè non circola corrente nel circuito.

Riso. 1 Modifica della forza di corrente nella bobina dovuta al movimento del rejctate

Questo fenomeno, in cui la corrente si verifica sotto l'influenza di un campo magnetico alternato nel conduttore, è stato chiamato fenomeno induzione elettromagnetica.

2.Cambiare la direzione della corrente di induzione

Nella sua successiva ricerca, Michael Faraday ha cercato di scoprire cosa influenza la direzione della corrente elettrica induttiva risultante. Durante la conduzione degli esperimenti, ha notato che cambiando il numero di bobine sulla bobina o la polarità dei magneti, la direzione della corrente elettrica che si verifica in una rete chiusa cambia.

3. Il fenomeno dell'induzione elettromagnetica

Per condurre l'esperimento, lo scienziato ha preso due bobine, che ha posizionato una vicino all'altra. La prima bobina, avente un gran numero di spire di filo, era collegata ad una sorgente di corrente e ad una chiave che chiudeva e apriva il circuito. Ha collegato la seconda stessa bobina a un milliamperometro senza essere collegato a una fonte di corrente.

Durante lo svolgimento di un esperimento, Faraday ha notato che quando un circuito elettrico è chiuso, si verifica una corrente indotta, che può essere vista dal movimento della freccia di un milliamperometro. Quando il circuito è stato aperto, il milliamperometro ha mostrato anche che c'era una corrente elettrica nel circuito, ma le letture erano esattamente l'opposto. Quando il circuito era chiuso e la corrente circolava in modo uniforme, non c'era corrente nel circuito elettrico secondo i dati del milliamperometro.

https://youtu.be/iVYEeX5mTJ8

Conclusione dagli esperimenti

Come risultato della scoperta di Faraday, è stata dimostrata la seguente ipotesi: la corrente elettrica compare solo quando il campo magnetico cambia. È stato anche dimostrato che modificando il numero di spire della bobina si modifica il valore della corrente (aumentando le bobine si aumenta la corrente). Inoltre, una corrente elettrica indotta può manifestarsi in un circuito chiuso solo in presenza di un campo magnetico alternato.

Cosa determina la corrente elettrica induttiva?

Sulla base di tutto quanto sopra, si può notare che anche se c'è un campo magnetico, non porterà alla comparsa di una corrente elettrica, se questo campo non è alternato.

Quindi da cosa dipende l'ampiezza del campo di induzione?

1. Il numero di giri sulla bobina;
2. La velocità di variazione del campo magnetico;
3. La velocità del magnete.

Il flusso magnetico è una quantità che caratterizza un campo magnetico. mutevole flusso magnetico porta ad una variazione della corrente elettrica indotta.

Fig. 2 Variazione dell'intensità di corrente durante lo spostamento a) la bobina in cui si trova il solenoide; b) un magnete permanente inserendolo nella bobina

La legge di Faraday

Sulla base degli esperimenti, Michael Faraday ha formulato la legge dell'induzione elettromagnetica. La legge è che, quando un campo magnetico cambia, porta alla comparsa di una corrente elettrica, mentre la corrente indica la presenza di una forza elettromotrice di induzione elettromagnetica (EMF).

Velocità corrente magnetica il cambiamento comporta un cambiamento nella velocità della corrente e dell'EMF.

Legge di Faraday: L'EMF dell'induzione elettromagnetica è numericamente uguale e di segno opposto alla velocità di variazione del flusso magnetico che passa attraverso una superficie delimitata da un contorno

Induttanza ad anello. Autoinduzione.

Un campo magnetico viene creato quando la corrente scorre in un circuito chiuso. In questo caso, l'intensità della corrente influenza il flusso magnetico e induce un EMF.

L'autoinduzione è un fenomeno in cui la fem di induzione si verifica quando cambia la forza della corrente nel circuito.

L'autoinduzione varia a seconda delle caratteristiche della forma del circuito, delle sue dimensioni e dell'ambiente che lo contiene.

All'aumentare della corrente elettrica, la corrente autoinduttiva del circuito può rallentarla. Quando diminuisce, la corrente di autoinduzione, al contrario, non le consente di diminuire così rapidamente. Pertanto, il circuito inizia ad avere la sua inerzia elettrica, rallentando qualsiasi variazione di corrente.

Applicazione di fem indotta

Il fenomeno dell'induzione elettromagnetica trova applicazione pratica in generatori, trasformatori e motori alimentati a corrente.

In questo caso, la corrente per questi scopi si ottiene nei seguenti modi:

1. Cambio di corrente nella bobina;
2. Il movimento del campo magnetico attraverso magneti permanenti ed elettromagneti;
3. La rotazione di bobine o bobine in un campo magnetico costante.

La scoperta dell'induzione elettromagnetica da parte di Michael Faraday ha dato un grande contributo alla scienza e alla nostra vita quotidiana. Questa scoperta è servita da impulso per ulteriori scoperte nel campo dello studio dei campi elettromagnetici ed è ampiamente utilizzata vita moderna delle persone.

Dopo le scoperte di Oersted e Ampère, è diventato chiaro che l'elettricità ha una forza magnetica. Ora era necessario confermare l'influenza fenomeni magnetici all'elettrico. Questo problema è stato brillantemente risolto da Faraday.

Nel 1821, M. Faraday annotò nel suo diario: "Trasforma il magnetismo in elettricità". Dopo 10 anni, questo problema è stato risolto da lui.

Quindi, Michael Faraday (1791-1867) - fisico e chimico inglese.

Uno dei fondatori dell'elettrochimica quantitativa. Ricevuto per la prima volta (1823) a stato liquido cloro, poi acido solfidrico, anidride carbonica, ammoniaca e anidride azoto. Scoperto (1825) il benzene, ne studiò la fisica e un po' Proprietà chimiche. Introdotto il concetto di permittività dielettrica. Il nome di Faraday è entrato nel sistema delle unità elettriche come unità di capacità elettrica.

Molte di queste opere potrebbero, da sole, immortalare il nome del loro autore. Ma il più importante di opere scientifiche Faraday sono le sue ricerche nel campo dell'elettromagnetismo e dell'induzione elettrica. A rigor di termini, l'importante branca della fisica, che tratta i fenomeni dell'elettromagnetismo e dell'elettricità induttiva, e che attualmente è di così grande importanza per la tecnologia, è stata creata da Faraday dal nulla.

Quando finalmente Faraday si dedicò alla ricerca nel campo dell'elettricità, si scoprì che con condizioni ordinarie la presenza di un corpo elettrificato è sufficiente perché la sua influenza eccita l'elettricità in ogni altro corpo.

Allo stesso tempo si sapeva che il filo attraverso il quale passa la corrente e che è anche un corpo elettrificato non ha alcun effetto su altri fili posti nelle vicinanze. Cosa ha causato questa eccezione? Questa è la domanda che interessava Faraday e la cui soluzione lo ha portato scoperte importanti nel campo dell'energia elettrica ad induzione.

Faraday ha avvolto due fili isolati paralleli tra loro sullo stesso mattarello di legno. Collegava le estremità di un filo a una batteria di dieci elementi e le estremità dell'altro a un sensibile galvanometro. Quando la corrente fu fatta passare attraverso il primo filo, Faraday rivolse tutta la sua attenzione al galvanometro, aspettandosi di notare dalle sue oscillazioni la comparsa di una corrente nel secondo filo. Tuttavia, non c'era niente del genere: il galvanometro rimase calmo. Faraday decise di aumentare la corrente e introdusse nel circuito 120 celle galvaniche. Il risultato è lo stesso. Faraday ha ripetuto questo esperimento decine di volte, tutte con lo stesso successo. Chiunque altro al suo posto avrebbe abbandonato l'esperimento, convinto che la corrente che passa attraverso il filo non abbia alcun effetto sul filo adiacente. Ma Faraday cercò sempre di estrarre dai suoi esperimenti e dalle sue osservazioni tutto ciò che potevano dare, e quindi, non avendo ricevuto un effetto diretto sul filo collegato al galvanometro, iniziò a cercare effetti collaterali.

campo di corrente elettrica ad induzione elettromagnetica

Notò subito che il galvanometro, rimanendo completamente calmo durante l'intero passaggio della corrente, iniziò ad oscillare proprio alla chiusura del circuito, e quando fu aperto, si scoprì che nel momento in cui la corrente era passata nel primo filo, ed anche quando questa trasmissione è cessata, durante il secondo filo è anche eccitato da una corrente, che nel primo caso ha verso opposto con la prima corrente ed è la stessa con essa nel secondo caso e dura un solo istante.

Essendo istantanee, scomparendo istantaneamente dopo la loro comparsa, le correnti induttive non avrebbero alcun significato pratico se Faraday non avesse trovato il modo, con l'ausilio di un ingegnoso dispositivo (commutatore), di interrompere e ricondurre costantemente la corrente primaria proveniente dalla batteria attraverso il primo filo, per cui nel secondo filo è continuamente eccitato da correnti sempre più induttive, diventando così costante. Quindi è stata trovata una nuova fonte energia elettrica, oltre a quelli precedentemente noti (attrito e processi chimici), - induzione, e il nuovo tipo di questa energia è elettricità di induzione.

INDUZIONE ELETTROMAGNETICA(lat. inductio - guida) - il fenomeno della generazione di un vortice campo elettrico variabili campo magnetico. Se si introduce un conduttore chiuso in un campo magnetico alternato, al suo interno apparirà una corrente elettrica. L'aspetto di questa corrente è chiamato induzione di corrente e la corrente stessa è chiamata induttiva.

Soggetto: L'uso dell'induzione elettromagnetica

Obiettivi della lezione:

Educativo:

1. Continua il lavoro sulla formazione del concetto di campo elettromagnetico come forma di materia e prova della sua reale esistenza.
2. Migliorare le abilità nella risoluzione di problemi qualitativi e computazionali.

Sviluppando: Continua a lavorare con gli studenti su...

1. formazione di idee sulla fisica moderna immagine del mondo,
2. la capacità di rivelare la relazione tra il materiale studiato e fenomeni della vita,
3. ampliare gli orizzonti degli studenti

Educativo: Impara a vedere le manifestazioni dei modelli studiati nella vita circostante

Dimostrazioni

1. Trasformatore
2. Frammenti del CD-ROM “Gradi di fisica 7-11. Biblioteca aiuti visuali»

1) "Produzione di energia"
2) "Registrazione e lettura di informazioni su nastro magnetico"

3. Presentazioni

1) "Prove di induzione elettromagnetica" (parti I e II)
2) "Trasformatore"

Durante le lezioni

1. Aggiornamento:

Prima di considerare nuovo materiale Per favore, rispondi alle seguenti domande:

2. Risoluzione dei problemi sulle carte, vedi presentazione (Appendice 1) (risposte: 1 B, 2 B, 3 C, 4 A, 5 C) - 5 min

3. Nuovo materiale.

L'uso dell'induzione elettromagnetica

1) In passato anno accademico durante lo studio dell'argomento "Trasportatori di informazioni" in informatica, abbiamo parlato di dischi, floppy disk, ecc. Si scopre che la registrazione e la lettura di informazioni utilizzando un nastro magnetico si basa sull'applicazione del fenomeno dell'induzione elettromagnetica.
Registrazione e riproduzione di informazioni su nastro magnetico (Frammenti del CD-ROM "Gradi di fisica 7-11. Biblioteca di ausili visivi", "Registrazione e lettura di informazioni su nastro magnetico" - 3 min) (Appendice 2)

2) Considerare il dispositivo e il funzionamento fondamentale di tale dispositivo come un TRASFORMATORE. (Vedi presentazione Appendice 3)
L'azione del trasformatore si basa sul fenomeno dell'induzione elettromagnetica.

TRANSFORMER - un dispositivo che converte la corrente alternata di una tensione in corrente alternata di un'altra tensione a frequenza costante.

3) Nel caso più semplice, il trasformatore è costituito da un nucleo d'acciaio chiuso, su cui sono poste due bobine con avvolgimenti di filo. Quello degli avvolgimenti che è collegato ad una sorgente di tensione alternata è detto primario, e quello a cui è collegato il “carico”, cioè i dispositivi che consumano energia elettrica, è detto secondario.

a) aumentare il trasformatore

b) trasformatore riduttore

Quando si trasmette energia su una lunga distanza, l'uso di trasformatori step-down e step-up.

4) Il lavoro del trasformatore (esperimento).

Illuminazione di una lampadina nella bobina secondaria ( spiegazione di questa esperienza);
- principio di funzionamento saldatrice (Perché le spire nella bobina secondaria di un trasformatore riduttore sono più spesse?);
- il principio di funzionamento del forno ( La potenza in entrambe le bobine è la stessa, ma la corrente?)

5) Uso pratico induzione elettromagnetica

Esempi uso tecnico induzione elettromagnetica: trasformatore, generatore di corrente elettrica - la principale fonte di elettricità.
Grazie alla scoperta dell'induzione elettromagnetica, è diventato possibile generare energia elettrica a basso costo. La base del funzionamento delle moderne centrali elettriche (comprese quelle nucleari) è generatore di induzione.
Generatore corrente alternata(frammento del CD Frammenti del CD-ROM "Physics grades 7-11. Library of visual aids", "Power generation" - 2 min) (Appendice 4)

Il generatore di induzione è costituito da due parti: un rotore mobile e uno statore fisso. Molto spesso, lo statore è un magnete (permanente o elettrico) che crea un campo magnetico iniziale (si chiama induttore). Il rotore è costituito da uno o più avvolgimenti, in cui, sotto l'azione di un campo magnetico variabile, corrente di induzione. (Un altro nome per un tale rotore è un'ancora).

- rilevamento di oggetti metallici - rivelatori speciali;
- allenarsi su cuscini magnetici(vedi p. 129 del libro di testo V. A. Kasyanov "Fisica - 11")
Correnti di Foucault (correnti parassite;)
– correnti di induzione chiuse che sorgono in corpi conduttori massicci.

Appaiono a causa di un cambiamento nel campo magnetico in cui si trova il corpo conduttore, o come risultato di un tale movimento del corpo quando cambia il flusso magnetico che penetra in questo corpo (o in qualsiasi sua parte).
Come tutte le altre correnti, le correnti parassite hanno un effetto termico sul conduttore: i corpi in cui si verificano tali correnti si riscaldano.

Esempio: installazione di forni elettrici per la fusione dei metalli e forni a microonde.

4. Conclusioni, valutazioni.

1) Induzione elettromagnetica, fornire esempi dell'applicazione pratica dell'induzione elettromagnetica.
2) Le onde elettromagnetiche sono il tipo più comune di materia e l'induzione elettromagnetica lo è caso speciale manifestazioni di onde elettromagnetiche.

5. Risolvere problemi sulle carte, vedere la presentazione(Appendice 5) (risposte - 1B, 2A, 3A, 4B).

6. Compito della casa: P.35,36 (Libro di testo di fisica, a cura di V.A.Kasyanov Grade 11)

La parola "induzione" in russo significa i processi di eccitazione, guida, creazione di qualcosa. In ingegneria elettrica, questo termine è stato utilizzato per più di due secoli.

Dopo aver conosciuto le pubblicazioni del 1821, che descrivono gli esperimenti dello scienziato danese Oersted sulle deviazioni di un ago magnetico vicino a un conduttore di corrente elettrica, Michael Faraday si è dato il compito: convertire il magnetismo in elettricità.

Dopo 10 anni di ricerca, formulò la legge fondamentale dell'induzione elettromagnetica, spiegandola all'interno di qualsiasi circuito chiuso viene indotta una forza elettromotrice. Il suo valore è determinato dalla velocità di variazione del flusso magnetico che penetra nel circuito in esame, ma preso con un segno meno.

Trasmissione di onde elettromagnetiche a distanza

La prima ipotesi che è sorta nel cervello di uno scienziato non è stata coronata da un successo pratico.

Ha affiancato due conduttori chiusi. Vicino a uno ho installato un ago magnetico come indicatore della corrente che passa, e nell'altro filo ho applicato un impulso da una potente sorgente galvanica dell'epoca: una colonna di volt.

Il ricercatore ha ipotizzato che con un impulso di corrente nel primo circuito, il campo magnetico variabile al suo interno avrebbe indotto una corrente nel secondo conduttore, che avrebbe deviato l'ago magnetico. Ma il risultato è stato negativo: l'indicatore non ha funzionato. O meglio, gli mancava la sensibilità.

Il cervello dello scienziato prevedeva la creazione e la trasmissione di onde elettromagnetiche a distanza, che oggi vengono utilizzate nelle trasmissioni radiofoniche, televisive, nel controllo wireless, nelle tecnologie Wi-Fi e dispositivi simili. È stato semplicemente deluso da una base elementale imperfetta dispositivi di misurazione quella volta.

Produzione di energia

Dopo un esperimento fallito, Michael Faraday ha modificato le condizioni dell'esperimento.

Per l'esperimento, Faraday ha utilizzato due bobine con circuiti chiusi. Nel primo circuito ha fornito una corrente elettrica da una sorgente e nel secondo ha osservato l'aspetto di un EMF. La corrente che passa attraverso le spire dell'avvolgimento n. 1 ha creato un flusso magnetico attorno alla bobina, penetrando nell'avvolgimento n. 2 e formando in esso una forza elettromotrice.

Durante l'esperimento di Faraday:

• acceso l'alimentazione a impulsi di tensione al circuito con bobine fisse;
• applicata la corrente, iniettava quella superiore nella bobina inferiore;
• avvolgimento fisso n. 1 e introdotto l'avvolgimento n. 2 al suo interno;
• modificare la velocità di movimento delle bobine l'una rispetto all'altra.

In tutti questi casi, ha osservato la manifestazione della fem di induzione nella seconda bobina. E solo di passaggio corrente continua non c'era forza elettromotrice sull'avvolgimento n. 1 e sulle bobine fisse.

Lo scienziato lo ha stabilito l'EMF indotto nella seconda bobina dipende dalla velocità alla quale cambia il flusso magnetico. È proporzionale alle sue dimensioni.

Lo stesso schema si manifesta completamente quando passa un circuito chiuso Sotto l'azione dell'EMF, si forma una corrente elettrica nel filo.

Il flusso magnetico nel caso in esame cambia nel circuito Sk creato da un circuito chiuso.

In questo modo, lo sviluppo creato da Faraday ha permesso di posizionare un telaio conduttivo rotante in un campo magnetico.

Lei è stata poi fatta da un largo numero giri, fissati in cuscinetti di rotazione. Alle estremità dell'avvolgimento sono stati montati collettori rotanti e spazzole che scorrevano lungo di essi e un carico è stato collegato attraverso i cavi sulla custodia. Risultò generatore moderno corrente alternata.

È finita design sempliceè stato creato quando l'avvolgimento è stato fissato su una custodia fissa e il sistema magnetico ha iniziato a ruotare. In questo caso non è stata in alcun modo violata la modalità di generazione di correnti a spese.

Il principio di funzionamento dei motori elettrici

La legge dell'induzione elettromagnetica, sostanziata da Michael Faraday, ha permesso di creare vari disegni motori elettrici. Hanno un dispositivo simile con i generatori: un rotore mobile e uno statore, che interagiscono tra loro a causa dei campi elettromagnetici rotanti.

Trasformazione elettrica

Michael Faraday ha determinato il verificarsi di una forza elettromotrice indotta e di una corrente di induzione in un avvolgimento vicino quando il campo magnetico in una bobina adiacente cambia.

La corrente all'interno dell'avvolgimento vicino viene indotta commutando il circuito dell'interruttore nella bobina 1 ed è sempre presente durante il funzionamento del generatore sull'avvolgimento 3.

Su questa proprietà, chiamata mutua induzione, si basa il funzionamento di tutti i moderni dispositivi di trasformazione.

Per migliorare il passaggio del flusso magnetico, hanno avvolgimenti isolati posti su un nucleo comune, che ha una resistenza magnetica minima. È fatto da varietà speciali acciaio e composizione di forme fogli sottili sotto forma di sezioni di una certa forma, chiamato circuito magnetico.

I trasformatori trasmettono, per induzione reciproca, l'energia di un campo elettromagnetico alternato da un avvolgimento all'altro in modo tale che avvenga una variazione, una trasformazione del valore della tensione ai suoi terminali di ingresso e di uscita.

Determina il rapporto tra il numero di giri negli avvolgimenti rapporto di trasformazione e lo spessore del filo, il design e il volume del materiale del nucleo: la quantità di potenza trasmessa, la corrente di esercizio.

Lavoro di induttori

La manifestazione dell'induzione elettromagnetica si osserva nella bobina durante una variazione dell'intensità della corrente che scorre in essa. Questo processo è chiamato autoinduzione.

Quando l'interruttore è acceso nel diagramma sopra, la corrente induttiva modifica la natura dell'aumento rettilineo della corrente di esercizio nel circuito, nonché durante lo spegnimento.

Quando una tensione alternata, non costante, viene applicata a un conduttore avvolto in una bobina, il valore di corrente ridotto dalla resistenza induttiva scorre attraverso di esso. L'energia di autoinduzione sposta la fase della corrente rispetto alla tensione applicata.

Questo fenomeno è utilizzato nelle induttanze, progettate per ridurre le correnti elevate che si verificano in determinate condizioni operative dell'apparecchiatura. Tali dispositivi, in particolare, vengono utilizzati.

Caratteristica di design del circuito magnetico sull'induttore - un taglio delle piastre, che viene creato per aumentare ulteriormente la resistenza magnetica al flusso magnetico a causa della formazione di un traferro.

Le bobine di arresto con una posizione divisa e regolabile del circuito magnetico sono utilizzate in molte tecnologie radiofoniche e dispositivi elettrici. Abbastanza spesso possono essere trovati nei disegni trasformatori di saldatura. Riducono le dimensioni arco elettrico passato attraverso l'elettrodo al valore ottimale.

Forni a induzione

Il fenomeno dell'induzione elettromagnetica si manifesta non solo nei fili e negli avvolgimenti, ma anche all'interno di oggetti metallici massicci. Le correnti indotte in esse sono dette correnti parassite. Durante il funzionamento di trasformatori e induttanze provocano il riscaldamento del circuito magnetico e dell'intera struttura.

Per prevenire questo fenomeno, i nuclei sono realizzati in materiale sottile lamiere ed isolarsi a vicenda con uno strato di vernice che impedisca il passaggio delle correnti indotte.

Nelle strutture di riscaldamento, le correnti parassite non limitano, ma creano di più condizioni favorevoli. ampiamente usato in produzione industriale per creare temperature elevate.

Dispositivi di misura elettrici

Un'ampia classe di dispositivi a induzione continua a funzionare nel settore energetico. Contatori elettrici con disco rotante in alluminio, simile al design del relè di potenza, sistemi di commutazione a riposo strumenti di misura funzionano secondo il principio dell'induzione elettromagnetica.

Generatori magnetici a gas

Se, invece di un telaio chiuso, un gas conduttivo, liquido o plasma viene spostato nel campo di un magnete, le cariche di elettricità sotto l'azione delle linee del campo magnetico devieranno in direzioni rigorosamente definite, formando una corrente elettrica. Il suo campo magnetico sulle piastre di contatto degli elettrodi montate induce una forza elettromotrice. Sotto la sua azione, viene creata una corrente elettrica nel circuito collegato al generatore MHD.

È così che si manifesta la legge dell'induzione elettromagnetica nei generatori MHD.

Non ci sono parti rotanti così complesse come il rotore. Ciò semplifica il design, consente di aumentare significativamente la temperatura ambiente di lavoro e, allo stesso tempo, l'efficienza della produzione di energia. I generatori MHD funzionano come fonti di backup o di emergenza in grado di generare flussi di elettricità significativi in ​​brevi periodi di tempo.

Pertanto, la legge dell'induzione elettromagnetica, giustificata un tempo da Michael Faraday, continua ad essere rilevante oggi.

astratto

nella disciplina "Fisica"

Argomento: "Scoperta del fenomeno dell'induzione elettromagnetica"

Completato:

Gruppo di studenti 13103/1

San Pietroburgo

2. Esperimenti di Faraday. 3

3. Applicazione pratica del fenomeno dell'induzione elettromagnetica. nove

4. Elenco della letteratura utilizzata .. 12

Induzione elettromagnetica - il fenomeno del verificarsi di una corrente elettrica in un circuito chiuso quando cambia il flusso magnetico che lo attraversa. L'induzione elettromagnetica fu scoperta da Michael Faraday il 29 agosto 1831. Ha scoperto che la forza elettromotrice che si verifica in un circuito conduttore chiuso è proporzionale alla velocità di variazione del flusso magnetico attraverso la superficie delimitata da questo circuito. L'entità della forza elettromotrice (EMF) non dipende da ciò che provoca il cambiamento di flusso: un cambiamento nel campo magnetico stesso o il movimento di un circuito (o parte di esso) in un campo magnetico. La corrente elettrica causata da questo EMF è chiamata corrente di induzione.

Nel 1820, Hans Christian Oersted dimostrò che una corrente elettrica che scorre attraverso un circuito fa deviare un ago magnetico. Se una corrente elettrica genera magnetismo, l'aspetto di una corrente elettrica deve essere associato al magnetismo. Questa idea catturò lo scienziato inglese M. Faraday. "Trasforma il magnetismo in elettricità", scrisse nel 1822 nel suo diario.

Michele Faraday

Michael Faraday (1791-1867) nacque a Londra, una delle zone più povere di essa. Suo padre era un fabbro e sua madre era la figlia di un fittavolo. Quando Faraday raggiunse l'età scolare, fu mandato alle elementari. Il corso seguito da Faraday qui era molto ristretto e limitato solo all'insegnamento della lettura, della scrittura e dell'inizio del conteggio.

A pochi passi dalla casa dove abitava la famiglia Faraday c'era una libreria, che era anche legatoria. È qui che è arrivato Faraday, dopo aver completato il corso scuola elementare quando è sorta la domanda sulla scelta di una professione per lui. Michael a quel tempo aveva solo 13 anni. Già in gioventù, quando Faraday aveva appena iniziato la sua autoeducazione, si sforzava di fare affidamento esclusivamente sui fatti e di verificare i resoconti degli altri con le proprie esperienze.

Queste aspirazioni lo hanno dominato per tutta la vita come le sue caratteristiche principali attività scientifica Fisico e esperimenti chimici Faraday iniziò a farlo da ragazzo alla prima conoscenza di fisica e chimica. Una volta Michael ha frequentato una delle lezioni di Humphry Davy, il grande fisico inglese. Faraday ha preso nota dettagliata della conferenza, l'ha rilegata e l'ha inviata a Davy. Fu così colpito che offrì a Faraday di lavorare con lui come segretario. Presto Davy partì per un viaggio in Europa e portò con sé Faraday. Per due anni hanno visitato le più grandi università europee.

Ritornato a Londra nel 1815, Faraday iniziò a lavorare come assistente in uno dei laboratori della Royal Institution di Londra. A quel tempo era uno dei migliori laboratori di fisica del mondo. Dal 1816 al 1818 Faraday pubblicò una serie di piccoli appunti e piccole memorie sulla chimica. Il primo lavoro di Faraday sulla fisica risale al 1818.

Basato sulle esperienze dei loro predecessori e combinando diversi proprie esperienze, nel settembre 1821 Michael aveva stampato "La storia di successo dell'elettromagnetismo". Già a quel tempo, ha inventato un concetto completamente corretto dell'essenza del fenomeno della deflessione di un ago magnetico sotto l'azione di una corrente.

Raggiunto questo successo, Faraday lasciò per dieci anni gli studi nel campo dell'elettricità, dedicandosi allo studio di una serie di materie di diverso genere. Nel 1823 Faraday fece una delle scoperte più importanti nel campo della fisica: per primo realizzò la liquefazione di un gas e allo stesso tempo stabilì un metodo semplice ma valido per convertire i gas in un liquido. Nel 1824 Faraday fece diverse scoperte nel campo della fisica. Tra l'altro stabilì il fatto che la luce incide sul colore del vetro, modificandolo. A l'anno prossimo Faraday torna di nuovo dalla fisica alla chimica e il risultato del suo lavoro in quest'area è la scoperta della benzina e dell'acido naftalenico solforico.

Nel 1831, Faraday pubblicò un trattato Su un tipo speciale di illusione ottica, che servì come base per un bellissimo e curioso proiettile ottico chiamato "cromotropo". Nello stesso anno fu pubblicato un altro trattato dello scienziato "Sui piatti vibranti". Molte di queste opere potrebbero da sole immortalare il nome del loro autore. Ma il più importante dei lavori scientifici di Faraday sono le sue ricerche nel campo dell'elettromagnetismo e dell'induzione elettrica.

Gli esperimenti di Faraday

Ossessionato dalle idee sull'inseparabile connessione e interazione delle forze della natura, Faraday ha cercato di dimostrare che proprio come Ampère può creare magneti con l'elettricità, così è possibile creare elettricità con l'aiuto dei magneti.

La sua logica era semplice: il lavoro meccanico si trasforma facilmente in calore; Al contrario, il calore può essere convertito in lavoro meccanico(diciamo dentro motore a vapore). In generale, tra le forze della natura, si verifica più spesso la seguente relazione: se A partorisce B, allora B partorisce A.

Se per mezzo dell'elettricità Ampère ha ottenuto magneti, allora, a quanto pare, è possibile "ottenere elettricità dal magnetismo ordinario". Arago e Ampère si sono dati lo stesso compito a Parigi, Colladon a Ginevra.

A rigor di termini, l'importante branca della fisica, che tratta i fenomeni dell'elettromagnetismo e dell'elettricità induttiva, e che attualmente è di così grande importanza per la tecnologia, è stata creata da Faraday dal nulla. Quando Faraday si dedicò finalmente alla ricerca nel campo dell'elettricità, fu stabilito che, in condizioni ordinarie, la presenza di un corpo elettrificato è sufficiente perché la sua influenza eccita l'elettricità in qualsiasi altro corpo. Allo stesso tempo si sapeva che il filo attraverso il quale passa la corrente e che è anche un corpo elettrificato non ha alcun effetto su altri fili posti nelle vicinanze.

Cosa ha causato questa eccezione? Questa è la domanda che ha interessato Faraday e la cui soluzione lo ha portato alle scoperte più importanti nel campo dell'elettricità a induzione. Faraday fa molti esperimenti, tiene appunti pedanti. Dedica un paragrafo a ogni piccolo studio nelle sue note di laboratorio (pubblicate integralmente a Londra nel 1931 con il titolo "Il diario di Faraday"). Almeno il fatto che l'ultimo paragrafo del Diario sia contrassegnato dal numero 16041 parla dell'efficienza di Faraday.

Oltre a una convinzione intuitiva nella connessione universale dei fenomeni, nulla, infatti, lo ha sostenuto nella sua ricerca di "elettricità dal magnetismo". Inoltre, come la sua insegnante Devi, faceva più affidamento sui suoi esperimenti che sulle costruzioni mentali. Davy gli ha insegnato:

“Un buon esperimento ha più valore della premura di un genio come Newton.

Tuttavia, era Faraday che era destinato a grandi scoperte. Grande realista, strappò spontaneamente le catene dell'empirismo, un tempo impostogli dalla Devi, e in quei momenti gli apparve una grande intuizione: acquisì la capacità di generalizzazioni più profonde.

Il primo barlume di fortuna apparve solo il 29 agosto 1831. Quel giorno, Faraday stava testando un semplice dispositivo in laboratorio: un anello di ferro di circa sei pollici di diametro, avvolto attorno a due pezzi di filo isolato. Quando Faraday collegò una batteria ai terminali di un avvolgimento, il suo assistente, il sergente di artiglieria Andersen, vide l'ago di un galvanometro collegato all'altro avvolgimento.

Si contrasse e si calmò, sebbene la corrente continua continuasse a fluire attraverso il primo avvolgimento. Faraday ha esaminato attentamente tutti i dettagli di questa semplice installazione: tutto era in ordine.

Ma l'ago del galvanometro era ostinatamente fermo a zero. Infastidito, Faraday ha deciso di spegnere la corrente, e poi è successo un miracolo: durante l'apertura del circuito, l'ago del galvanometro ha oscillato ancora e ancora si è bloccato a zero!

Il galvanometro, rimanendo perfettamente fermo durante tutto il passaggio della corrente, inizia ad oscillare quando il circuito è chiuso e quando viene aperto. Si è scoperto che nel momento in cui una corrente passa nel primo filo, e anche quando questa trasmissione si interrompe, viene eccitata anche una corrente nel secondo filo, che nel primo caso ha il verso opposto alla prima corrente ed è il stesso con esso nel secondo caso e dura solo un istante.

Fu qui che le grandi idee di Ampere, la connessione tra corrente elettrica e magnetismo, furono rivelate in tutta chiarezza a Faraday. Dopotutto, il primo avvolgimento in cui ha applicato la corrente è diventato immediatamente un magnete. Se lo consideriamo come un magnete, l'esperimento del 29 agosto ha mostrato che il magnetismo sembrava dare origine all'elettricità. Solo due cose sono rimaste strane in questo caso: perché l'ondata di elettricità quando l'elettromagnete è stato acceso è svanita rapidamente? E inoltre, perché il picco compare quando il magnete è spento?

Il giorno successivo, 30 agosto, - nuova serie esperimenti. L'effetto è chiaramente espresso, ma comunque del tutto incomprensibile.

Faraday sente che l'apertura è da qualche parte nelle vicinanze.

“Ora sono di nuovo impegnato nell'elettromagnetismo e penso di aver attaccato una cosa di successo, ma non posso ancora confermarlo. Potrebbe benissimo essere che, dopo tutte le mie fatiche, alla fine tirerò fuori le alghe invece del pesce.

La mattina successiva, il 24 settembre, Faraday si era preparato molto vari dispositivi, in cui gli elementi principali non erano più avvolgimenti con corrente elettrica, ma magneti permanenti. E c'era anche un effetto! La freccia deviò e si precipitò immediatamente al suo posto. Questo leggero movimento si verificava durante le manipolazioni più inaspettate con il magnete, a volte, sembrava, per caso.

Il prossimo esperimento è il 1 ottobre. Faraday decide di tornare all'inizio - a due avvolgimenti: uno con una corrente, l'altro collegato a un galvanometro. La differenza con il primo esperimento è l'assenza di un anello d'acciaio: il nucleo. Lo splash è quasi impercettibile. Il risultato è banale. È chiaro che un magnete senza nucleo è molto più debole di un magnete con nucleo. Pertanto, l'effetto è meno pronunciato.

Faraday è deluso. Per due settimane non si avvicina agli strumenti, pensando alle ragioni del fallimento.

"Ho preso una barra magnetica cilindrica (3/4" di diametro e 8 1/4" di lunghezza) e ne ho inserito un'estremità in una spirale di filo di rame(220 piedi di lunghezza) collegato a un galvanometro. Quindi, con un rapido movimento, ho spinto il magnete per l'intera lunghezza della spirale e l'ago del galvanometro ha subito uno shock. Poi ho tirato fuori altrettanto rapidamente il magnete dalla spirale e l'ago ha oscillato di nuovo, ma nella direzione opposta. Queste oscillazioni dell'ago si ripetevano ogni volta che il magnete veniva spinto dentro o fuori".

Il segreto è nel movimento del magnete! L'impulso dell'elettricità non è determinato dalla posizione del magnete, ma dal movimento!

Ciò significa che "un'onda elettrica sorge solo quando il magnete si muove e non a causa delle proprietà insite in essa a riposo".

Riso. 2. L'esperimento di Faraday con una bobina

Questa idea è straordinariamente fruttuosa. Se il movimento di un magnete rispetto a un conduttore crea elettricità, allora, a quanto pare, anche il movimento di un conduttore rispetto a un magnete deve generare elettricità! Inoltre, questa "onda elettrica" ​​non scomparirà finché continua il movimento reciproco del conduttore e del magnete. Ciò significa che è possibile realizzare un generatore di corrente elettrica che funzioni per un tempo arbitrariamente lungo, purché il movimento reciproco del filo e del magnete continui!

Il 28 ottobre Faraday ha installato un disco di rame rotante tra i poli di un magnete a ferro di cavallo, dal quale è possibile rimuovere la tensione elettrica tramite contatti striscianti (uno sull'asse, l'altro sulla periferia del disco). È stato il primo generatore elettrico creato da mani umane. È stata così trovata una nuova fonte di energia elettrica, oltre a quella precedentemente nota (attrito e processi chimici), - l'induzione, e un nuovo tipo di questa energia - l'elettricità a induzione.

Esperimenti simili a quelli di Faraday, come già accennato, furono condotti in Francia e Svizzera. Colladon, professore all'Accademia di Ginevra, era uno sperimentatore sofisticato (egli, ad esempio, produceva sul lago di Ginevra misurazioni accurate velocità del suono in acqua). Forse, temendo lo scuotimento degli strumenti, anche lui, come Faraday, ha rimosso il galvanometro il più lontano possibile dal resto dell'installazione. Molti hanno affermato che Colladon ha osservato gli stessi fugaci movimenti della freccia di Faraday, ma, aspettandosi un effetto più stabile e duraturo, non ha attribuito la dovuta importanza a questi scoppi "casuali" ...

In effetti, l'opinione della maggior parte degli scienziati di quel tempo era che l'effetto inverso della "creazione di elettricità dal magnetismo" dovrebbe, apparentemente, avere lo stesso carattere stazionario dell'effetto "diretto" - "formazione del magnetismo" dovuto alla corrente elettrica. L'inaspettata "transienza" di questo effetto ha sconcertato molti, incluso Colladon, e questi molti hanno pagato per il loro pregiudizio.

Continuando i suoi esperimenti, Faraday scoprì inoltre che una semplice approssimazione di un filo attorcigliato in una curva chiusa ad un altro, lungo il quale scorre una corrente galvanica, è sufficiente per eccitare una corrente induttiva in direzione opposta alla corrente galvanica in un filo neutro, che la rimozione di un filo neutro eccita nuovamente in esso una corrente induttiva, la corrente è già nella stessa direzione della corrente galvanica che scorre lungo un filo fisso, e che, infine, queste correnti induttive vengono eccitate solo durante l'avvicinamento e la rimozione del filo filo al conduttore della corrente galvanica, e senza questo movimento le correnti non vengono eccitate, non importa quanto siano vicini tra loro i fili.

Si è così scoperto un nuovo fenomeno, simile al sopra descritto fenomeno dell'induzione durante la chiusura e la cessazione della corrente galvanica. Queste scoperte a loro volta hanno dato vita a nuove. Se fosse possibile produrre una corrente induttiva chiudendo e fermando la corrente galvanica, non si otterrebbe lo stesso risultato dalla magnetizzazione e smagnetizzazione del ferro?

Il lavoro di Oersted e Ampère aveva già stabilito il rapporto tra magnetismo ed elettricità. Si sapeva che il ferro diventa un magnete quando un filo isolato viene avvolto attorno ad esso e una corrente galvanica passa attraverso quest'ultimo, e che proprietà magnetiche di questo ferro cessare non appena cessa la corrente.

Sulla base di ciò, Faraday ha escogitato questo tipo di esperimento: due fili isolati sono stati avvolti attorno a un anello di ferro; inoltre, un filo era avvolto attorno a una metà dell'anello e l'altro attorno all'altro. Una corrente proveniente da una batteria galvanica veniva fatta passare attraverso un filo e le estremità dell'altro erano collegate a un galvanometro. E così, quando la corrente si chiudeva o si fermava, e quando, di conseguenza, l'anello di ferro veniva magnetizzato o smagnetizzato, l'ago del galvanometro oscillava rapidamente e poi si fermava rapidamente, cioè tutte le stesse correnti induttive istantanee venivano eccitate nel filo neutro - questo tempo: già sotto l'influenza del magnetismo.

Riso. 3. L'esperimento di Faraday con un anello di ferro

Così, qui, per la prima volta, il magnetismo è stato convertito in elettricità. Dopo aver ricevuto questi risultati, Faraday ha deciso di diversificare i suoi esperimenti. Invece di un anello di ferro, iniziò a usare una fascia di ferro. Invece di eccitare il magnetismo nel ferro con una corrente galvanica, magnetizzò il ferro toccandolo con un magnete permanente in acciaio. Il risultato fu lo stesso: nel filo avvolto attorno al ferro, veniva sempre eccitata una corrente al momento della magnetizzazione e smagnetizzazione del ferro. Quindi Faraday ha introdotto un magnete d'acciaio nella spirale del filo: l'avvicinamento e la rimozione di quest'ultimo hanno causato correnti di induzione nel filo. In una parola, il magnetismo, nel senso di eccitazione di correnti indotte, agiva esattamente allo stesso modo della corrente galvanica.

A quel tempo, i fisici erano intensamente occupati da un fenomeno misterioso scoperto nel 1824 da Arago e non trovarono una spiegazione, nonostante il fatto che scienziati eccezionali di quel tempo come Arago stesso, Ampère, Poisson, Babaj e Herschel stessero intensamente cercando questo spiegazione. La questione era la seguente. Un ago magnetico, liberamente appeso, si ferma rapidamente se sotto di esso viene portato un cerchio di metallo non magnetico; se poi il cerchio viene messo in moto rotatorio, l'ago magnetico inizia a seguirlo.

In uno stato calmo, era impossibile scoprire la minima attrazione o repulsione tra il cerchio e la freccia, mentre lo stesso cerchio, che era in movimento, tirava dietro non solo una freccia leggera, ma anche un magnete pesante. Questo fenomeno davvero miracoloso sembrava agli scienziati di quel tempo un enigma misterioso, qualcosa al di là del naturale. Faraday, sulla base dei suoi dati di cui sopra, ha ipotizzato che un cerchio di metallo non magnetico, sotto l'influenza di un magnete, venga fatto circolare durante la rotazione da correnti induttive che influenzano l'ago magnetico e lo trascinano dietro il magnete. Infatti, introducendo il bordo del cerchio tra i poli di un grande magnete a forma di ferro di cavallo e collegando il centro e il bordo del cerchio con un galvanometro con un filo, Faraday riceveva una corrente elettrica costante durante la rotazione del cerchio.

In seguito, Faraday si stabilì su un altro fenomeno che stava allora suscitando curiosità generale. Come sapete, se la limatura di ferro viene spruzzata su un magnete, viene raggruppata lungo determinate linee, chiamate curve magnetiche. Faraday, richiamando l'attenzione su questo fenomeno, diede le basi nel 1831 alle curve magnetiche, il nome di "linee di forza magnetica", che poi divennero di uso generale. Lo studio di queste "linee" ha portato Faraday a una nuova scoperta, si è scoperto che per l'eccitazione delle correnti induttive non è necessario l'avvicinamento e la rimozione della sorgente dal polo magnetico. Per eccitare le correnti basta attraversare le linee di forza magnetica in modo noto.

Riso. 4. "Linee di forza magnetica"

Ulteriori lavori Faraday nella suddetta direzione acquisì, dal punto di vista contemporaneo, il carattere di qualcosa di completamente miracoloso. All'inizio del 1832 dimostrò un apparato in cui le correnti induttive venivano eccitate senza l'aiuto di un magnete o di una corrente galvanica. Il dispositivo consisteva in una striscia di ferro posta in una bobina di filo. Questo dispositivo, in condizioni ordinarie, non dava il minimo segno della comparsa di correnti in esso; ma non appena gli fu data una direzione corrispondente alla direzione dell'ago magnetico, si eccitava una corrente nel filo.

Quindi Faraday diede la posizione dell'ago magnetico ad una bobina e poi vi introdusse una striscia di ferro: la corrente fu nuovamente eccitata. Il motivo che ha causato la corrente in questi casi è stato il magnetismo terrestre, che ha causato correnti induttive come un normale magnete o corrente galvanica. Per mostrarlo e dimostrarlo più chiaramente, Faraday intraprese un altro esperimento che confermò pienamente le sue idee.

Ha ragionato che se un cerchio di metallo non magnetico, ad esempio il rame, ruotando in una posizione in cui interseca le linee di forza magnetica di un magnete vicino, fornisce una corrente induttiva, allora lo stesso cerchio, ruotando in assenza di un magnete, ma in una posizione in cui il cerchio incrocerà le linee del magnetismo terrestre, deve anche dare una corrente induttiva. E infatti, un cerchio di rame, ruotato su un piano orizzontale, dava una corrente induttiva, che produceva una notevole deviazione dell'ago del galvanometro. Faraday completò una serie di studi nel campo dell'induzione elettrica con la scoperta, fatta nel 1835, dell '"effetto induttivo della corrente su se stessa".

Ha scoperto che quando una corrente galvanica viene chiusa o aperta, nel filo stesso vengono eccitate correnti induttive istantanee, che funge da conduttore per questa corrente.

Il fisico russo Emil Khristoforovich Lenz (1804-1861) diede una regola per determinare la direzione della corrente indotta. "La corrente di induzione è sempre diretta in modo tale che il campo magnetico che crea impedisca o rallenti il ​​movimento che causa l'induzione", osserva A.A. Korobko-Stefanov nel suo articolo sull'induzione elettromagnetica. - Ad esempio, quando la bobina si avvicina al magnete, la corrente induttiva risultante ha una direzione tale che il campo magnetico da essa creato sarà opposto al campo magnetico del magnete. Di conseguenza, tra la bobina e il magnete si creano forze repulsive. La regola di Lenz deriva dalla legge di conservazione e trasformazione dell'energia. Se le correnti di induzione accelerassero il movimento che le ha causate, il lavoro sarebbe creato dal nulla. La bobina stessa, dopo una piccola spinta, si precipiterebbe verso il magnete e allo stesso tempo la corrente di induzione rilascerebbe calore al suo interno. In realtà, la corrente di induzione viene creata per il lavoro di avvicinare il magnete e la bobina.

Riso. 5. La regola di Lenz

Perché c'è una corrente indotta? Una spiegazione approfondita del fenomeno dell'induzione elettromagnetica è stata data dal fisico inglese James Clerk Maxwell, ideatore di una teoria matematica completa del campo elettromagnetico. Per comprendere meglio l'essenza della questione, considera un esperimento molto semplice. Lascia che la bobina sia costituita da un giro di filo e sia perforata da un campo magnetico alternato perpendicolare al piano del giro. Nella bobina, ovviamente, c'è una corrente di induzione. Maxwell ha interpretato questo esperimento con eccezionale coraggio e imprevisto.

Quando il campo magnetico cambia nello spazio, secondo Maxwell, si verifica un processo per il quale la presenza di una bobina di filo non ha importanza. La cosa principale qui è l'aspetto di linee ad anello chiuse del campo elettrico, che coprono il campo magnetico mutevole. Sotto l'azione del campo elettrico emergente, gli elettroni iniziano a muoversi e nella bobina si forma una corrente elettrica. Una bobina è solo un dispositivo che ti consente di rilevare campo elettrico. L'essenza del fenomeno dell'induzione elettromagnetica è che un campo magnetico alternato genera sempre nello spazio circostante un campo elettrico con linee di forza. Tale campo è chiamato campo a vortice.

Le ricerche nel campo dell'induzione prodotta dal magnetismo terrestre diedero a Faraday l'opportunità di esprimere già nel 1832 l'idea di un telegrafo, che poi costituì la base di questa invenzione. In generale, la scoperta dell'induzione elettromagnetica non è senza ragione attribuita ai più scoperte eccezionali XIX secolo - il lavoro di milioni di motori elettrici e generatori di corrente elettrica in tutto il mondo si basa su questo fenomeno ...

Applicazione pratica del fenomeno dell'induzione elettromagnetica

1. Trasmissione

Un campo magnetico alternato, eccitato da una corrente variabile, crea un campo elettrico nello spazio circostante, che a sua volta eccita un campo magnetico, e così via. Generandosi reciprocamente, questi campi formano un unico campo elettromagnetico variabile - Onda elettromagnetica. Essendo sorto nel punto in cui c'è un filo con corrente, il campo elettromagnetico si propaga nello spazio alla velocità della luce -300.000 km/s.

Riso. 6. Radio

2. Magnetoterapia

Nello spettro di frequenza luoghi differenti occupata da onde radio, luce, raggi X Altro radiazioni elettromagnetiche. Di solito sono caratterizzati da campi elettrici e magnetici continuamente interconnessi.

3. Sincrofasotroni

Attualmente, un campo magnetico è inteso come una forma speciale di materia costituita da particelle cariche. Nella fisica moderna, i fasci di particelle cariche vengono utilizzati per penetrare in profondità negli atomi per studiarli. La forza con cui un campo magnetico agisce su una particella carica in movimento è chiamata forza di Lorentz.

4. Flussimetri

Il metodo si basa sull'applicazione della legge di Faraday per un conduttore in un campo magnetico: nel flusso di un liquido elettricamente conduttivo che si muove in un campo magnetico, viene indotto un EMF proporzionale alla velocità del flusso, che viene convertito dalla parte elettronica in un segnale elettrico analogico/digitale.

5. Generatore di corrente continua

Nella modalità generatore, l'armatura della macchina ruota sotto l'influenza di un momento esterno. Tra i poli dello statore c'è un flusso magnetico costante che penetra nell'indotto. I conduttori degli avvolgimenti dell'indotto si muovono in un campo magnetico e, quindi, in essi viene indotto un EMF, la cui direzione può essere determinata dalla regola " mano destra". In questo caso, si verifica un potenziale positivo su una spazzola rispetto alla seconda. Se un carico è collegato ai terminali del generatore, vi scorrerà una corrente.

6. Trasformatori

I trasformatori sono ampiamente utilizzati nella trasmissione di energia elettrica su lunghe distanze, nella sua distribuzione tra i ricevitori, nonché in vari dispositivi di rettifica, amplificazione, segnalazione e altri.

La trasformazione dell'energia nel trasformatore avviene mediante un campo magnetico alternato. Il trasformatore è un nucleo di sottili piastre di acciaio isolate l'una dall'altra, su cui sono posizionati due e talvolta più avvolgimenti (bobine) di filo isolato. L'avvolgimento a cui è collegata la fonte di energia elettrica CA è chiamato avvolgimento primario, i restanti avvolgimenti sono chiamati secondari.

Se nell'avvolgimento secondario del trasformatore vengono avvolte tre volte più spire rispetto al primario, il campo magnetico creato nel nucleo dall'avvolgimento primario, attraversando le spire dell'avvolgimento secondario, creerà in esso una tensione tre volte maggiore.

Utilizzando un trasformatore con un rapporto inverso delle spire, puoi ottenere una tensione ridotta altrettanto facilmente e semplicemente.

Elenco della letteratura usata

1. [Risorsa elettronica]. Induzione elettromagnetica.

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

2. [Risorsa elettronica] Faraday. Scoperta dell'induzione elettromagnetica.

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

3. [Risorsa elettronica]. Scoperta dell'induzione elettromagnetica.

4. [Risorsa elettronica]. Applicazione pratica del fenomeno dell'induzione elettromagnetica.