Elektromagnētiskās indukcijas likums

Elektromagnētiskās indukcijas likums ir formula, kas izskaidro emf veidošanos slēgtā vadu cilpā ar izmaiņām magnētiskajā laukā.Postulāts izskaidro transformatoru, droseles un citu produktu darbību, kas nodrošina tehnoloģijas attīstību šodien.

Stāsts par Michael Faraday

Michael Faraday tika ņemts no skolas kopā ar vecāko brāli - iemesls runas defektiem. Elektromagnētiskās indukcijas atklājējs, kairinošs skolotāju. Viņa sniedza naudu, lai nopirktu nūju un izdalītu potenciālo logopēda klientu. Un vecākais brālis Mihails.

Nākamā zinātnes zvaigzne patiešām bija liktenis. Pēc viņa dzīves brauciena ilguma viņš ar nepārtrauktu izturību atrada palīdzību. Brālis ar nicinājumu atdeva monētu, ziņojot par notikumu mātei.Ģimene netika uzskatīta par bagātu, un tēvs, talantīgs amatnieks, cīnījās, lai galu galā satiktos. Brāļi sāka meklēt darbu agrāk: ģimene dzīvoja 1842. gadā, Michael bija desmit gadus vecs.

No trīspadsmit Faradejs grāmatnīcā ierodas avīžu izplatītājs. Caur visu pilsētu tā gandrīz nespēj sasniegt adreses Londonas pretējos galos. Pateicoties rūpīgumam, īpašnieks Ribots dod grāmatveža mācekļa vietu septiņiem gadiem bez maksas. Ilgu laiku vīrietis no ielas maksāja kapteinim par kuģa iegādes procesu. Līdzīgi kā Georgs Omu nākotnē mehāniķa Faradejā prasme grāmatu iesiešanas process bija pilnvērtīgs. Lielu lomu spēlēja fakts, ka Maikls uzmanīgi izlasīja grāmatas, kas ietilpst viņa darbā.

Faraday raksta, ka vienlīdz labprāt ticēja Marset kundzei( Talk about Chemistry) un tūkstošiem vienu nakti.Šajā jautājumā svarīga loma ir vēlmei kļūt par zinātnieku. Faraday izvēlas divus virzienus: elektrību un ķīmiju. Pirmajā gadījumā galvenais zināšanu avots ir Britu enciklopēdija. Nepārprotams prāts prasa apstiprinājumu tam, kas ir rakstīts, jaunais grāmatveža pastāvīgi pārbauda zināšanas praksē.Faradejs kļūst par pieredzējušu eksperimentētāju, kurš spēlēs vadošo lomu elektromagnētiskās indukcijas pētījumā.

Atgādiniet, ka mēs runājam par studentu bez saviem ienākumiem. Vecākais brālis un tēvs palīdzēja pēc iespējas vairāk. Sākot ar ķīmiskiem reaģentiem un beidzot ar elektrostatiskā ģeneratora montāžu: eksperimentiem ir nepieciešams enerģijas avots. Tajā pašā laikā Faradejs izdodas apmeklēt apmaksātas lekcijas par dabaszinātnēm un rūpīgi nodod zināšanas piezīmjdatorā.Tad viņa, izmantojot iegūtās prasmes, aust piezīmes. Prakses termiņš beidzas 1812. gadā, Faradejs sāk meklēt darbu. Jaunais īpašnieks nav tik mācīgs, un, neskatoties uz izredzes kļūt par mantinieku, Michael ir ceļā uz elektromagnētiskās indukcijas atklāšanu.

Faraday zinātniskais ceļš

1813. gadā liktenis smaidīja zinātniekam, kurš deva pasaulei priekšstatu par elektromagnētisko indukciju: viņam izdevās ieņemt sekretāra vietu uz Sir Humphrey Davy, īss iepazīšanās periods nākotnē spēlēs. Faradejs ir nepanesams, lai veiktu ilgāku laiku nekā saistviela, viņš raksta vēstuli Džozefam Banksam, tad Karaliskās Zinātnieku biedrības prezidentam. Fakts pastāstīs par organizācijas darbības būtību: Faradejs saņēma vietu, ko sauc par vecāko minions: viņš palīdz pasniedzējiem, noslaucīt putekļus no iekārtas un pārrauga transportēšanu. Džozefs Banks ignorē šo vēstījumu, Mihailam nav drosmi un raksta Davy. Galu galā Anglijā nav citu zinātnisku organizāciju!

Davy ir ļoti uzmanīgs, jo viņš ir personīgi iepazinies ar Maiklu. Faradejs, protams, nesaprotot spēju runāt - atcerēties skolas pieredzi - un izteikt savas domas rakstiski, Faradejs ņem īpašas mācības, lai attīstītu nepieciešamās prasmes. Eksperimenti tiek rūpīgi sistematizēti piezīmjdatorā, viņš iepazīstina ar savām domas draugu lokā un līdzīgi domājošiem cilvēkiem. Līdz brīdim, kad viņš iepazinās ar Sir Humphrey, Davijs sasniedz ievērojamas prasmes, viņš lūdz jaunu zinātnieku iepriekšminētajā amatā.Faradejs ir laimīgs, bet ideja iecelt nākotnes ģēniju trauku mazgāšanai sākotnēji tika izklāstīta. ..

Pēc rock pieprasījuma Michael ir spiests uzklausīt lekcijas par dažādām tēmām. Palīdzība profesoriem bija nepieciešama tikai periodiski, pretējā gadījumā tai bija atļauts būt klasē un klausīties.Ņemot vērā Harvardas izglītības izmaksas, tas bija labs brīvais laiks. Pēc sešiem izciliem darbiem( 1813. gada oktobris) Davy aicina Faradeju ceļojumā uz Eiropu, karš ir beidzies, jums ir nepieciešams aplūkot apkārt. Tas kļuva par labu skolu elektromagnētiskās indukcijas atklāšanai.

Atgriežoties Anglijā( 1816), Faradejs tiek reklamēts uz laboratorijas palīgu un publicē savu pirmo kaļķakmens pētījumu.

elektromagnētisma izpēte

Elektromagnētiskās indukcijas parādība ir emfs indukcija vadītājā mainīgā magnētiskā lauka darbībā.Šodien, izmantojot šo principu, ierīces darbojas, sākot ar transformatoriem un beidzot ar plītīm.Čempionāts reģionā tiek piešķirts 1820. gada 21. aprīlī Hans Oerstedam, kurš pamanīja slēgtās ķēdes ietekmi uz kompasa adatu. Līdzīgi novērojumi tika publicēti Giovanni Domenico Romanosi piezīmēs 1802. gadā.

Dānijas zinātnieka nopelns daudzu izcilu zinātnieku piesaistīšanai. Tātad, ir konstatēts, ka bultiņu novirza vadītājs ar strāvu, un šī gada rudenī piedzima pirmais galvanometrs. Mērīšanas ierīce elektrības jomā ir kļuvusi par lielu palīdzību daudziem. Pa ceļam tika izteikti dažādi viedokļi, jo Wollaston paziņoja, ka būtu jauki, ja diriģents ar strāvu rotē nepārtraukti magnēta ietekmē.XIX gadsimta 20. gados euforija valdīja ap šo jautājumu, līdz tam laikam magnētisms un elektrība tika uzskatītas par neatkarīgām parādībām.

1821. gadā Michael Faraday šo ideju īstenoja praksē.Tiek apgalvots, ka pirmais elektromotors piedzima.1821. gada 12. septembrī Faradejā vēstulē Gasparu de la Riva rakstīja:

“Es atklāju, ka magnētiskās adatas piesaiste un atbaidīšana ar vadu ar strāvu ir bērna spēle. Noteikts spēks nepārtraukti pagriež magnētu elektriskās strāvas iedarbībā.Es izveidoju teorētiskus aprēķinus un izdevās to īstenot praksē. ”

Vēstule de la Reeve nekļuva par negadījumu. Kad viņš kļuva par zinātnieku, Faradejs ieguva diezgan maz atbalstītāju un vienīgo neiespējamo pretinieku. .. Sir Humpfrey Davy. Eksperimentālā iekārta paziņoja par plaģiāta idejām Wollaston. Parauga konstrukcija:

1. Sudraba trauks ar dzīvsudrabu.Šķidro metālu elektrovadītspēja ir laba un kalpo kā kustīgs kontakts.
2. Bļodas apakšā ir vaska kūka, kurā stienis ir iestrēdzis ar vienu polu. Otrā daļa pārsniedz dzīvsudraba virsmu.
3. No avota pievienots vads, kas savienots ar avotu. Tās beigas ir iegremdētas dzīvsudrabā.Otrais vads atrodas netālu no trauka malas.
4. Ja caur slēgtu ķēdi tiek veikta pastāvīga elektriskā strāva, vads sāk aprakstīt apļus ar dzīvsudrabu. Rotācijas centrs kļūst par pastāvīgu magnētu.

Projektu sauc par pasaulē pirmo elektromotoru. Bet elektromagnētiskās indukcijas ietekme vēl nav izpausta. Pastāv divu lauku mijiedarbība, ne vairāk. Faradejs, starp citu, neapstājās, un izveidoja bļodu, kur stieple ir nekustīga, un magnēts kustas( veidojot rotācijas virsmu - konusu).Pierādīts, ka starp lauka avotiem nav būtiskas atšķirības. Tāpēc indukciju sauc par elektromagnētisko.

Uzreiz, Faradejs tika apsūdzēts plaģiātikā un saindēts vairākus mēnešus, ko viņš rūgti rakstīja uzticamiem draugiem.1821. gada decembrī notika saruna ar Wollaston, incidents izrādījās atrisināts, bet. .. nedaudz vēlāk zinātnieku grupa atsāka uzbrukumus, Sir Humpfrey Devi kļuva par opozīcijas vadītāju. Galveno apgalvojumu nozīme bija iebilst pret ideju pieņemt Faradeju par Royal Society locekļiem. Tas radīja lielu spiedienu uz elektromagnētiskās indukcijas likuma nākotnes atklāšanu.

Elektromagnētiskās indukcijas likuma atklāšana

Pašlaik Faradejs, šķiet, atteicās no idejas par izpēti elektrības jomā.Sir Humphijs Davijs bija vienīgais, kas meta bumbu pret Michael kandidatūru. Varbūt bijušais students negribēja izjaukt patronu, kas bija toreizējais sabiedrības prezidents. Bet ideja par dabisko procesu vienotību pastāvīgi tika mocīta: ja elektrību varētu pārvērst par magnētismu, jācenšas darīt pretējo.

Šī ideja ir dzimis - saskaņā ar zināmu informāciju - 1822. gadā, un Faradejs pastāvīgi veica ar to dzelzsrūdas gabalu, kas izskatījās kā “atmiņas mezgls”.Kopš 1825. gada, būdams Royal Society pilntiesīgs loceklis, Michael saņem laboratorijas vadītāja amatu un nekavējoties veic inovācijas. Personāls tagad tiekas reizi nedēļā lekcijā ar instrumentu vizuālajām demonstrācijām. Pakāpeniski ieeja kļūst atvērta, pat bērniem tiek dota iespēja izmēģināt jaunas lietas.Šī tradīcija iezīmēja slaveno piektdienas vakaru sākumu.

Piecus gadus Faradejs nodarbojās ar optisko stiklu, grupa nesasniedza lielus panākumus, bet bija praktiski rezultāti. Bija svarīgs notikums - beidzas Humphrey Davy dzīve, kas pastāvīgi bija pret eksperimentiem ar elektrību. Faradejs noraida priekšlikumu jaunam piecu gadu līgumam un tagad sāk atklāti veikt pētījumus, kas tieši noveda pie magnētiskās indukcijas. Saskaņā ar literatūru sērija ilga 10 dienas, nevienmērīgi izkaisīta laika posmā no 1831. gada 29. līdz 4. novembrim. Faraday apraksta savu laboratorijas iestatījumu:

Es izveidoju gredzenu, kura ārējais rādiuss ir 3 collas no mīksta( ar spēcīgām magnētiskām īpašībām) apļveida metāla ar 7/8 collu diametru. Faktiski tas izrādījās kodols. Trīs primārās tinumi tika atdalīti viens no otra ar kokvilnas audumu un adīšanas auklu, lai tos varētu apvienot vienā vai izmantot atsevišķi. Vara stieples garums katrā ir 24 pēdas. Izolācijas kvalitāti pārbauda ar akumulatoru palīdzību. Sekundārais tinums sastāvēja no diviem segmentiem, katrs 60 pēdas garš, atdalīts no primārā attāluma.

No avota( iespējams, Wollaston elements), kuram bija 10 plāksnes, katra 4 kvadrātcollu platība tika novadīta primārajā tinumā.Sekundāra galus saīsina stieples gabals, kompasa adatu ievietoja trīs pēdas no gredzena gar ķēdi. Kad strāvas avots tika aizvērts, magnetizētā adata nekavējoties sāka kustēties un pēc intervāla, kas atgriezās sākotnējā vietā.Protams, primārais tinums izraisa reakciju sekundārajā.Tagad es teiktu, ka magnētiskais lauks izplatās caur kodolu un izraisa emfu pie transformatora izejas.

Ar strāvas zudumu efekts tika atkārtots. Ir parazītisks pret-EMF, ar kuru Nikola Tesla cīnījās, radot spirālveida spoles. Nākamajā dienā( 30. augustā) Faradejs analizē eksperimentu rezultātus un mēģina salīdzināt to, ko viņš ir redzējis ar zinātnei jau zināmiem faktiem. Atceras Arago pieredzi 1822. gadā, parādot magnētiskās adatas rotācijas un vara diska savstarpējo saistību. Lasītāji jau ir uzminējuši, ka adata mijiedarbojas ar indukcijas strāvas lauku. Tātad tika atklāts elektromagnētiskās indukcijas likums.