Sähkömagneettinen induktiolaki

Sähkömagneettisen induktion laki on kaava, joka selittää emf: n muodostumisen suljetussa johtosilmukassa magneettikentän muutoksilla. Postulaatti selittää muuntajien, kuristimien ja muiden tekniikan kehittymistä varmistavien tuotteiden toimintaa.

Michael Faradayn

: n tarina Michael Faraday otettiin koulusta vanhemman veljensä kanssa. Sähkömagneettisen induktion lisäntäjä, joka ärsyttää opettajaa. Hän antoi rahaa ostamaan kepin ja veistääkseen mahdollisen puheterapeutin asiakkaan. Ja vanhin veli Michael.

Tieteen tulevaisuuden tähti oli todella kohtalon rakas. Hänen elämänsä matkan pituudella hän löysi apua pitkäjänteisesti. Veljensä, joka on halveksunut, palasi kolikon ja ilmoitti tapahtumasta äidille. Perhettä ei pidetty rikkaana, ja isä, lahjakas käsityöläinen, kamppaili päättääkseen päät. Veljet alkoivat etsiä töitä aikaisin: perhe asui almuilla vuodesta 1801, Michael oli tuolloin kymmenen vuotta vanha.

Kolmentoista Faradaysta tulee kirjakauppa sanomalehdistä.Koko kaupungin kautta se tuskin pääsee osoitteisiin Lontoon vastakkaisissa päissä.Oman omistajansa Ribot antaa Faradaylle huolellisuuden vuoksi ilmaiseksi kirjanpitäjän harjoittelijan paikan seitsemän vuotta. Pitkään kaduilla oleva mies maksoi päällikölle veneen hankkimisprosessin. Kuten Georg Omu, mekaanikon taito, Faraday, tulevaisuudessa, kirjan sitominen oli hyödyllistä.Suuri rooli oli siinä, että Michael luki huolellisesti hänen työhönsä kuuluvat kirjat.

Faraday kirjoittaa, että hän uskoi yhtä lailla myös Marsetin( Talk about Chemistry) ja tuhansien yön ystävät. Halulla tulla tutkijaksi on ollut tärkeä rooli tässä asiassa. Faraday valitsee kaksi suuntaa: sähkö ja kemia. Ensimmäisessä tapauksessa tärkein tietolähde on British Encyclopedia. Uskollinen mieli vaatii vahvistusta siitä, mitä on kirjoitettu, nuori kirjanpitäjä tarkistaa jatkuvasti tietoa käytännössä.Faradaysta tulee kokenut kokeilija, jolla on johtava asema sähkömagneettisen induktion tutkimuksessa.

Muista, että puhumme opiskelijasta, jolla ei ole omaa tuloa. Vanhin veli ja isä auttoivat mahdollisimman paljon. Alkaen kemiallisista reagensseista ja päättymällä sähköstaattisen generaattorin kokoonpanoon: kokeet edellyttävät energialähdettä.Samaan aikaan Faraday onnistuu osallistumaan maksullisiin luentotieteen luentoihin ja panostaa huolellisesti muistikirjaan. Sitten hän kutoo muistiinpanot käyttäen hankittuja taitoja. Oppisopimuskausi päättyy vuonna 1812, Faraday alkaa etsiä työtä.Uusi omistaja ei ole niin oppilas, ja huolimatta mahdollisuudesta tulla asian perijäksi, Michael on matkalla etsimään sähkömagneettista induktiota.

Faradayn tieteellinen polku

Vuonna 1813 kohtalo hymyili tiedemiehelle, joka antoi maailmalle ajatuksen sähkömagneettisesta induktiosta: hän onnistuu ottamaan sihteerin paikan Sir Humphrey Davylle, lyhyt tuttavuusaika tulevaisuudessa tulee olemaan tärkeä.Faraday on sietämätön suorittamaan pidempään kuin sideaine, hän kirjoittaa kirjeen Joseph Banksille, sitten Royal Society of Scientistsille. Tosiasia kertoo organisaation toiminnan luonteesta: Faraday sai paikan, jota kutsutaan vanhemmaksi mestariksi: hän auttaa luennoitsijoita, pyyhkii laitteesta pölyä ja valvoo kuljetusta. Joseph Banks ohittaa viestin, Michael ei ole lannistunut ja kirjoittaa Davy. Englannissa ei ole muita tieteellisiä järjestöjä!

Davy on hyvin tarkkaavainen, koska hän on henkilökohtaisesti perehtynyt Michaeliin. Faradayssa ei ole luonnollisesti lahjakas kyky puhua - muistakaa koulukokemus - ja ilmaista ajatuksia kirjallisesti. Kokeet tehdään systemaattisesti muistikirjaan, hän esittelee ajatuksiaan ystävien ja samanhenkisten ihmisten keskuudessa. Kun hän oli perehtynyt Sir Humphreyn kanssa, Davy saavuttaa huomattavan taidon, hän hakee uutta tutkijaa edellä mainittuun asemaan. Faraday on onnellinen, mutta ajatus nimittää tulevaisuuden nero pestä astiat alun perin asetettiin. ..

Rockin käskystä Michael on pakko kuunnella luentoja eri aiheista. Apua professoreille vaadittiin vain määräajoin, muuten hänellä oli oikeus olla luokkahuoneessa ja kuunnella. Harvardin koulutuksen kustannukset huomioon ottaen tämä oli hyvä vapaa-aika. Kuusi kuukautta kestäneen loistavan työn jälkeen( lokakuu 1813) Davy kutsuu Faradayn matkalle Eurooppaan, sota on ohi, sinun täytyy katsoa ympärilleen. Tästä tuli hyvä koulu sähkömagneettisen induktion löytäjälle.

Palattuaan Englantiin( 1816) Faradaya mainostetaan laboratorioavustajaksi ja julkaistaan ​​ensimmäinen kalkkikivi-tutkimus.

-sähkömagnetismin tutkimus

Sähkömagneettisen induktion ilmiö on emf: n induktio johtimessa vaihtelevan magneettikentän vaikutuksesta. Nykyään tällä periaatteella toimivat laitteet, jotka alkavat muuntajista ja päättyvät keittolevyihin. Alueen mestaruus on annettu Hans Oerstedille 21. huhtikuuta 1820, joka huomasi suljetun piirin toiminnan kompassin neulalla. Samanlaisia ​​huomautuksia julkaistiin Giovanni Domenico Romanosin muistiinpanojen muodossa vuonna 1802.

Tanskalaisen tiedemiehen ansiot houkuttelevat monia merkittäviä tutkijoita asian eteen. Niinpä huomataan, että nuolen suuntaus johtuu virrasta ja edellä mainitun vuoden syksyllä syntyi ensimmäinen galvanometri. Sähköalan mittauslaite on tullut monille suureksi avuksi. Wollaston ilmoitti, että Wollaston ilmoitti, että olisi mukavaa tehdä johtimesta virta, joka pyörii jatkuvasti magneetin vaikutuksesta. XIX-luvun 20-luvulla euforia hallitsi tätä asiaa, kunnes siihen asti magnetismi ja sähkö olivat itsenäisiä ilmiöitä.

Michael Faraday otti ajatuksen käyttöön vuonna 1821.Väitetään, että ensimmäinen sähkömoottori syntyi.12. syyskuuta 1821 Faraday kirjoitti Gasparu de la Rivalle lähettämässään kirjeessä:

”Löysin, että magneettisen neulan vetovoima ja karkottaminen, jossa on virtaa, on lapsen leikkiä.Tietty voima pyörii magneettia jatkuvasti sähkövirran vaikutuksesta. Tein teoreettisia laskelmia ja onnistuin toteuttamaan sen käytännössä. ”

De la Reevelle lähetetty kirje ei tullut onnettomuudeksi. Kun hänestä tuli tiedemies, Faraday sai melkoisen kannattajan ja ainoan vastustajan vastustajan. .. Sir Humpfrey Davy. Kokeellinen asennus julisti plagiointi-ideoita Wollaston. Näyte rakentaminen:

1. Hopea kulho täynnä elohopeaa. Nestemäisellä metallilla on hyvä sähkönjohtavuus ja se toimii liikkuvana kontaktina.
2. Kulhon alareunassa on vahakakku, jossa sauvan magneetti on kiinni yhdellä napalla. Toinen nousee elohopean pinnan yläpuolelle.
3. Lähteeseen liitetty johto on riippuvainen korkeudesta. Sen loppu on upotettu elohopeaan. Toinen johto on lähellä kulhon reunaa.
4. Jos suljetun piirin läpi kulkee vakio sähkövirta, lanka alkaa kuvata elohopean ympyröitä.Pyörimiskeskuksesta tulee pysyvä magneetti.

Suunnittelua kutsutaan maailman ensimmäiseksi sähkömoottoriksi. Mutta sähkömagneettisen induktion vaikutus ei ole vielä ilmennyt. Kaksi kenttää on vuorovaikutuksessa, ei enää.Faraday, muuten, ei pysähtynyt, ja teki kulhon, jossa lanka on paikallaan, ja magneetti liikkuu( muodostaen pyörimisen pinnan - kartion).Osoitettiin, että kentän lähteiden välillä ei ole oleellista eroa. Siksi induktiota kutsutaan sähkömagneettiseksi.

Välittömästi Faradayä syytettiin plagioinnista ja myrkytettiin useita kuukausia, ja hän kirjoitti katkerasti luotetuille ystäville. Joulukuussa 1821 käytiin keskustelu Wollastonin kanssa, tapaus näytti asettuneen, mutta. .. hieman myöhemmin tutkijoiden ryhmä jatkoi hyökkäyksiä, Sir Humpfrey Devi tuli opposition johtajaksi. Tärkeimpien väitteiden tarkoitus oli vastustaa ajatusta hyväksyä Faraday kuninkaallisen seuran jäseniksi. Tämä aiheutti voimakkaan paineen sähkömagneettisen induktion lain tulevaisuuden löytäjälle.

Sähkömagneettisen induktion lain löytäminen

Tällä hetkellä Faraday näytti luopuvan ajatuksesta sähköalan tutkimuksesta. Sir Humphrey Davy oli ainoa, joka heitti pallon vastaan ​​Michaelin ehdokkuuden. Ehkäpä entinen opiskelija ei halunnut häiritä suojelijaa, joka oli silloinen yhteiskunnan presidentti. Mutta ajatus luonnollisten prosessien yhtenäisyydestä kiusattiin jatkuvasti: jos sähköä voitaisiin muuttaa magnetismiksi, pitäisi yrittää tehdä päinvastainen.

Tämä ajatus syntyi - joidenkin tietojen mukaan - vuonna 1822, ja Faraday kantoi jatkuvasti mukanaan rautamalmikappaletta, joka näytti siltä, ​​että se toimi ”muistisolmuna”.Vuodesta 1825 lähtien, kun Royal Society on täysi jäsen, Michael saa laboratorion johtajan aseman ja tekee välittömästi innovaatioita. Henkilökunta kokoontuu nyt kerran viikossa luennolla, jossa on visuaalisia esityksiä instrumenteista. Vähitellen sisäänkäynti avautuu, jopa lapsille annetaan mahdollisuus kokeilla uusia asioita. Tämä perinne merkitsi kuuluisan perjantai-iltansa alkua.

Faraday harjoittaa viisi vuotta optista lasia, ryhmä ei saavuttanut suurta menestystä, mutta käytännön tuloksia. Tapahtui keskeinen tapahtuma - Humphrey Davyn elämä, joka vastusti jatkuvasti sähköä koskevia kokeita, päättyy. Faraday torjuu ehdotuksen uudesta viiden vuoden sopimuksesta ja aloittaa nyt avoimesti tutkimuksen, joka johti suoraan magneettiseen induktioon. Kirjallisuuden mukaan sarja kesti 10 päivää, epätasaisesti hajallaan 29. elokuuta ja 4. marraskuuta 1831 välisenä aikana. Faraday kuvailee omaa laboratoriokokoonpanoa:

Tein renkaan, jonka ulkosäde oli 3 tuumaa, pehmeästä( vahvasta magneettisesta ominaisuudesta) pyöreällä metallilla, jonka halkaisija oli 7/8 tuumaa. Itse asiassa se osoittautui ytimeksi. Kolme ensisijaista käämitystä erotettiin toisistaan ​​puuvillakankaalla ja räätälöintijohtimella, niin että ne voidaan yhdistää yhdeksi tai käyttää erikseen. Kuparilangan pituus kussakin on 24 jalkaa. Eristeiden laatu tarkistetaan paristojen avulla. Toissijainen käämitys koostui kahdesta segmentistä, joista kukin oli 60 metriä pitkä ja joka erotettiin ensisijaisesta etäisyydestä.

Lähteestä( oletettavasti Wollastonin elementistä), jossa oli 10 levyä, kukin 4 neliön tuumaa oli syötetty primaarikäämitykseen. Sekundäärin päät lyhennetään lankaosalla, kompassin neula sijoitettiin kolme jalkaa ketjun pitkin rengasta. Kun virtalähde suljettiin, magneettinen neula alkoi välittömästi liikkua ja sen jälkeen, kun se oli palautettu alkuperäiseen paikkaansa. On selvää, että primäärikäämitys aiheuttaa vastauksen toissijaisessa. Nyt sanoisin, että magneettikenttä leviää ytimen läpi ja indusoi emf: n muuntajan ulostulossa.

Virtakatkoksen seurauksena vaikutus toistettiin. On olemassa parasiittinen vasta-EMF, jota Nikola Tesla taisteli, luoden spiraalikäärejä.Seuraavana päivänä( 30. elokuuta) Faraday analysoi kokeiden tuloksia ja yrittää verrata sitä, mitä hän on nähnyt tiedossa jo tunnetuilla tosiseikoilla. Aragon kokemus vuonna 1822 tulee mieleen, mikä osoittaa magneettisen neulan ja kuparilevyn pyörimisen välistä suhdetta. Lukijat ovat jo arvanneet, että neula oli vuorovaikutuksessa induktiovirtojen kentän kanssa. Niinpä sähkömagneettisen induktion laki löydettiin.