교류 자기장이 생성됩니다. 유도 전기장. 자기장이 일정하면 유도 전기장이 발생하지 않습니다. 따라서, 유도 전기장은 전하와 관련이 없습니다, 정전기장의 경우와 마찬가지로; 그 힘의 선은 혐의로 시작되거나 끝나지 않고 그 자체로 폐쇄됩니다., 자기장선과 유사합니다. 이는 다음을 의미합니다. 유도 전기장, 자석처럼 소용돌이이다.
고정 도체가 교류 자기장에 놓이면 e가 유도됩니다. d.s. 전자는 교류 자기장에 의해 유도된 전기장에 의해 방향 운동으로 구동됩니다. 유도 전류가 발생합니다. 이 경우 도체는 유도된 전기장의 지표일 뿐입니다. 이 장은 움직이는 전도체에 자유 전자를 설정하여 그 자체를 드러냅니다. 이제 우리는 지휘자가 없어도 이 장은 에너지 예비량을 가지고 존재한다고 말할 수 있습니다.
전자기 유도 현상의 본질은 유도 전류의 출현이 아니라 소용돌이 전기장의 출현에 있습니다.
전기역학의 이러한 기본적 입장은 맥스웰에 의해 패러데이의 전자기 유도 법칙의 일반화로서 확립되었습니다.
정전기장과 달리 유도 전기장은 비전위적입니다. 왜냐하면 폐회로를 따라 단위 양전하를 이동할 때 유도 전기장에서 행해진 일은 e와 같기 때문입니다. d.s. 인덕션은 0이 아닙니다.
와류 전기장 강도 벡터의 방향은 패러데이의 전자기 유도 법칙과 렌츠의 법칙에 따라 설정됩니다. 소용돌이 전기의 힘선의 방향. 필드는 유도 전류의 방향과 일치합니다.
소용돌이 전기장은 도체가 없을 때 존재하기 때문에 하전 입자를 빛의 속도와 비슷한 속도로 가속하는 데 사용할 수 있습니다. 전자 가속기(베타트론)의 작동은 이 원리의 사용에 기초합니다.
유도 전기장은 정전기장과 비교하여 완전히 다른 특성을 갖습니다.
소용돌이 전기장과 정전기장의 차이점
1) 전기 요금과 관련이 없습니다.
2) 이 장의 힘의 선은 항상 닫혀 있습니다.
3) 닫힌 궤도를 따라 전하를 이동시키기 위해 소용돌이 장력에 의해 수행된 일은 0이 아닙니다.
|
정전기장 |
유도 전기장 |
| 1. 고정 전기로 생성됩니다. 요금 | 1. 자기장의 변화로 인해 발생 |
| 2. 필드 라인이 열려 있음 - 잠재적 필드 | 2. 힘의 선이 닫혀 있음 - 소용돌이 장 |
| 3. 자기장의 소스는 전기입니다. 요금 | 3. 필드 소스를 지정할 수 없습니다. |
| 4. 폐쇄 경로를 따라 테스트 전하를 이동시키기 위해 야전군이 수행한 작업 = 0. | 4. 닫힌 경로를 따라 테스트 전하를 이동시키는 현장력의 작용 = 유도 EMF |
교류 자기장에 있는 도체에서 기전력은 어떻게 발생합니까? 소용돌이 전기장은 무엇이며 그 성격과 발생 원인은 무엇입니까? 이 분야의 주요 속성은 무엇입니까? 오늘의 수업에서는 이 모든 질문과 기타 많은 질문에 답할 것입니다.
주제: 전자기 유도
수업:소용돌이 전기장
렌츠의 법칙을 통해 교류 자속이 있는 외부 자기장에 위치한 회로에서 유도 전류의 방향을 결정할 수 있다는 점을 기억하십시오. 이 법칙을 바탕으로 전자기유도의 법칙을 공식화할 수 있었다.
전자기 유도의 법칙
회로 영역을 관통하는 자속이 변하면 이 회로에 기전력이 나타납니다. 이는 마이너스 기호를 사용하여 자속의 변화율과 수치적으로 동일합니다.
이 기전력은 어떻게 발생합니까? 교류 자기장에 있는 도체의 EMF는 새로운 물체의 출현과 관련이 있는 것으로 나타났습니다. 소용돌이 전기장.
경험을 생각해 봅시다. 코일의 자기장을 강화하기 위해 철심을 삽입한 구리선 코일이 있습니다. 코일은 도체를 통해 교류 전원에 연결됩니다. 나무 바닥에 철사 코일이 놓여 있습니다. 이 코일에는 전구가 연결되어 있습니다. 와이어 재료는 절연체로 덮여 있습니다. 코일의 베이스는 나무, 즉 전류가 흐르지 않는 재료로 만들어집니다. 코일 프레임도 나무로 만들어졌습니다. 따라서 전구가 전류원에 연결된 회로와 접촉할 가능성이 제거됩니다. 소스가 닫히면 전구가 켜지므로 코일에 전류가 흐르며 이는 외부 힘이 이 코일에 작용한다는 것을 의미합니다. 외부세력이 어디서 오는지 알아내는 것이 필요하다.
자기장은 움직이는 전하에만 작용하기 때문에 코일 평면을 관통하는 자기장은 전기장의 출현을 유발할 수 없습니다. 금속의 전자 전도성 이론에 따르면 금속 내부에는 결정 격자 내에서 자유롭게 이동할 수 있는 전자가 있습니다. 그러나 외부 전기장이 없는 경우 이러한 움직임은 무작위적입니다. 이러한 장애로 인해 전류가 흐르는 도체에 대한 자기장의 총 효과는 0이 됩니다. 이는 전자기장과 고정 전하에도 작용하는 정전기장을 구별합니다. 따라서 전기장은 이동 및 고정 전하에 작용합니다. 그러나 이전에 연구된 전기장의 유형은 전하에 의해서만 생성됩니다. 유도 전류는 교번 자기장에 의해 생성됩니다.
새로운 종류의 전기장의 영향으로 도체의 전자가 규칙적인 운동을 한다고 가정해 보겠습니다. 그리고 이 전기장은 전하가 아니라 교류 자기장에 의해 생성됩니다. 패러데이와 맥스웰도 비슷한 생각을 했습니다. 이 아이디어에서 가장 중요한 것은 시변 자기장이 전기 자기장을 생성한다는 것입니다. 자유 전자가 있는 전도체를 사용하면 이 필드를 감지할 수 있습니다. 이 전기장은 도체의 전자를 움직이게 합니다. 전자기 유도 현상은 유도 전류의 출현으로 구성되는 것이 아니라 도체에서 전하를 움직이게 하는 새로운 유형의 전기장의 출현으로 구성됩니다(그림 1).
소용돌이 장은 정적 필드와 다릅니다. 이는 고정 전하에 의해 생성되지 않으므로 이 필드의 강도 선은 전하에서 시작하고 끝날 수 없습니다. 연구에 따르면 소용돌이 장 강도 선은 자기장 유도 선과 유사한 닫힌 선입니다. 결과적으로, 이 전기장은 자기장과 동일한 소용돌이입니다.
두 번째 속성은 이 새로운 분야의 세력이 하는 일과 관련이 있습니다. 정전기장을 연구함으로써 우리는 폐루프를 따라 정전기장의 힘이 행한 일이 0이라는 것을 발견했습니다. 전하가 한 방향으로 움직일 때 변위와 유효 힘은 같은 방향이고 일은 양의 일이고, 전하가 반대 방향으로 움직일 때는 변위와 유효 힘의 방향이 반대이고 일은 음이므로, 총 작업량은 0이 됩니다. 소용돌이장의 경우 폐루프를 따른 작업은 0과 다릅니다. 따라서 전하가 소용돌이 특성을 갖는 전기장의 닫힌 선을 따라 이동할 때 궤적의 서로 다른 섹션의 힘과 변위가 각 섹션에 대해 동일한 방향을 유지하기 때문에 서로 다른 섹션의 작업은 일정한 부호를 유지합니다. 다른. 폐쇄 루프를 따라 전하를 이동시키는 소용돌이 전기장의 힘은 0이 아니므로 소용돌이 전기장은 실험 결과와 일치하는 폐쇄 루프에서 전류를 생성할 수 있습니다. 그러면 소용돌이 장의 전하에 작용하는 힘은 전달된 전하와 이 장의 강도를 곱한 것과 같다고 말할 수 있습니다.
이 힘은 일을 하는 외부 힘이다. 전송된 전하량과 관련하여 이 힘에 의해 수행된 일은 유도 EMF입니다. 강도 선의 각 지점에서 와류 전계 강도 벡터의 방향은 렌츠의 법칙에 의해 결정되며 유도 전류의 방향과 일치합니다.
교류 자기장에 위치한 고정 회로에서는 유도 전류가 발생합니다. 자기장 자체는 규칙적으로 움직이는 전하에만 작용할 수 있기 때문에 외부 힘의 원천이 될 수 없습니다. 정전기장은 고정 전하에 의해 생성되기 때문에 존재할 수 없습니다. 시간에 따라 변하는 자기장이 전기장을 생성한다는 가정 후에 우리는 이 교번 자기장이 소용돌이 성질을 갖는다는 것을 알게 되었습니다. 즉, 그 선은 닫혀 있습니다. 폐쇄 루프를 따른 소용돌이 전기장의 작업은 0과 다릅니다. 소용돌이 전기장으로부터 전달된 전하에 작용하는 힘은 이 전달된 전하의 크기에 소용돌이 전기장의 강도를 곱한 것과 같습니다. 이 힘은 회로에서 EMF를 발생시키는 외력입니다. 유도의 기전력, 즉 전달된 전하량에 대한 외부 힘의 작용 비율은 마이너스 기호로 표시된 자속의 변화율과 같습니다. 강도선의 각 지점에서 소용돌이 전계 강도 벡터의 방향은 렌츠의 법칙에 의해 결정됩니다.
- Kasyanov V.A., 물리학 11학년: 교과서. 일반 교육용 기관. - 4판, 고정관념. - M .: Bustard, 2004. - 416 페이지: 아픈, 8 l. 색상 ~에
- Gendenstein L.E., Dick Yu.I., 물리학 11. - M.: Mnemosyne.
- Tikhomirova S.A., Yarovsky B.M., 물리학 11. -M.: Mnemosyne.
- 전자 물리학 교과서 ().
- 멋진 물리학 ().
- Xvatit.com ().
- 낙뢰로 인해 퓨즈가 녹고 민감한 전기 제품과 반도체 장치가 손상될 수 있다는 사실을 어떻게 설명할 수 있습니까?
- * 링이 열렸을 때 코일에 300V의 자기 유도 기전력이 발생했습니다. 코일 회전 수가 800이고 회전 반경이 4cm인 경우 코일 회전의 소용돌이 전기장의 강도는 얼마입니까?
교류 자기장에 있는 도체에서 기전력은 어떻게 발생합니까? 소용돌이 전기장은 무엇이며 그 성격과 발생 원인은 무엇입니까? 이 분야의 주요 속성은 무엇입니까? 오늘의 수업에서는 이 모든 질문과 기타 많은 질문에 답할 것입니다.
주제: 전자기 유도
수업:소용돌이 전기장
렌츠의 법칙을 통해 교류 자속이 있는 외부 자기장에 위치한 회로에서 유도 전류의 방향을 결정할 수 있다는 점을 기억하십시오. 이 법칙을 바탕으로 전자기유도의 법칙을 공식화할 수 있었다.
전자기 유도의 법칙
회로 영역을 관통하는 자속이 변하면 이 회로에 기전력이 나타납니다. 이는 마이너스 기호를 사용하여 자속의 변화율과 수치적으로 동일합니다.
이 기전력은 어떻게 발생합니까? 교류 자기장에 있는 도체의 EMF는 새로운 물체의 출현과 관련이 있는 것으로 나타났습니다. 소용돌이 전기장.
경험을 생각해 봅시다. 코일의 자기장을 강화하기 위해 철심을 삽입한 구리선 코일이 있습니다. 코일은 도체를 통해 교류 전원에 연결됩니다. 나무 바닥에 철사 코일이 놓여 있습니다. 이 코일에는 전구가 연결되어 있습니다. 와이어 재료는 절연체로 덮여 있습니다. 코일의 베이스는 나무, 즉 전류가 흐르지 않는 재료로 만들어집니다. 코일 프레임도 나무로 만들어졌습니다. 따라서 전구가 전류원에 연결된 회로와 접촉할 가능성이 제거됩니다. 소스가 닫히면 전구가 켜지므로 코일에 전류가 흐르며 이는 외부 힘이 이 코일에 작용한다는 것을 의미합니다. 외부세력이 어디서 오는지 알아내는 것이 필요하다.
자기장은 움직이는 전하에만 작용하기 때문에 코일 평면을 관통하는 자기장은 전기장의 출현을 유발할 수 없습니다. 금속의 전자 전도성 이론에 따르면 금속 내부에는 결정 격자 내에서 자유롭게 이동할 수 있는 전자가 있습니다. 그러나 외부 전기장이 없는 경우 이러한 움직임은 무작위적입니다. 이러한 장애로 인해 전류가 흐르는 도체에 대한 자기장의 총 효과는 0이 됩니다. 이는 전자기장과 고정 전하에도 작용하는 정전기장을 구별합니다. 따라서 전기장은 이동 및 고정 전하에 작용합니다. 그러나 이전에 연구된 전기장의 유형은 전하에 의해서만 생성됩니다. 유도 전류는 교번 자기장에 의해 생성됩니다.
새로운 종류의 전기장의 영향으로 도체의 전자가 규칙적인 운동을 한다고 가정해 보겠습니다. 그리고 이 전기장은 전하가 아니라 교류 자기장에 의해 생성됩니다. 패러데이와 맥스웰도 비슷한 생각을 했습니다. 이 아이디어에서 가장 중요한 것은 시변 자기장이 전기 자기장을 생성한다는 것입니다. 자유 전자가 있는 전도체를 사용하면 이 필드를 감지할 수 있습니다. 이 전기장은 도체의 전자를 움직이게 합니다. 전자기 유도 현상은 유도 전류의 출현으로 구성되는 것이 아니라 도체에서 전하를 움직이게 하는 새로운 유형의 전기장의 출현으로 구성됩니다(그림 1).
소용돌이 장은 정적 필드와 다릅니다. 이는 고정 전하에 의해 생성되지 않으므로 이 필드의 강도 선은 전하에서 시작하고 끝날 수 없습니다. 연구에 따르면 소용돌이 장 강도 선은 자기장 유도 선과 유사한 닫힌 선입니다. 결과적으로, 이 전기장은 자기장과 동일한 소용돌이입니다.
두 번째 속성은 이 새로운 분야의 세력이 하는 일과 관련이 있습니다. 정전기장을 연구함으로써 우리는 폐루프를 따라 정전기장의 힘이 행한 일이 0이라는 것을 발견했습니다. 전하가 한 방향으로 움직일 때 변위와 유효 힘은 같은 방향이고 일은 양의 일이고, 전하가 반대 방향으로 움직일 때는 변위와 유효 힘의 방향이 반대이고 일은 음이므로, 총 작업량은 0이 됩니다. 소용돌이장의 경우 폐루프를 따른 작업은 0과 다릅니다. 따라서 전하가 소용돌이 특성을 갖는 전기장의 닫힌 선을 따라 이동할 때 궤적의 서로 다른 섹션의 힘과 변위가 각 섹션에 대해 동일한 방향을 유지하기 때문에 서로 다른 섹션의 작업은 일정한 부호를 유지합니다. 다른. 폐쇄 루프를 따라 전하를 이동시키는 소용돌이 전기장의 힘은 0이 아니므로 소용돌이 전기장은 실험 결과와 일치하는 폐쇄 루프에서 전류를 생성할 수 있습니다. 그러면 소용돌이 장의 전하에 작용하는 힘은 전달된 전하와 이 장의 강도를 곱한 것과 같다고 말할 수 있습니다.
이 힘은 일을 하는 외부 힘이다. 전송된 전하량과 관련하여 이 힘에 의해 수행된 일은 유도 EMF입니다. 강도 선의 각 지점에서 와류 전계 강도 벡터의 방향은 렌츠의 법칙에 의해 결정되며 유도 전류의 방향과 일치합니다.
교류 자기장에 위치한 고정 회로에서는 유도 전류가 발생합니다. 자기장 자체는 규칙적으로 움직이는 전하에만 작용할 수 있기 때문에 외부 힘의 원천이 될 수 없습니다. 정전기장은 고정 전하에 의해 생성되기 때문에 존재할 수 없습니다. 시간에 따라 변하는 자기장이 전기장을 생성한다는 가정 후에 우리는 이 교번 자기장이 소용돌이 성질을 갖는다는 것을 알게 되었습니다. 즉, 그 선은 닫혀 있습니다. 폐쇄 루프를 따른 소용돌이 전기장의 작업은 0과 다릅니다. 소용돌이 전기장으로부터 전달된 전하에 작용하는 힘은 이 전달된 전하의 크기에 소용돌이 전기장의 강도를 곱한 것과 같습니다. 이 힘은 회로에서 EMF를 발생시키는 외력입니다. 유도의 기전력, 즉 전달된 전하량에 대한 외부 힘의 작용 비율은 마이너스 기호로 표시된 자속의 변화율과 같습니다. 강도선의 각 지점에서 소용돌이 전계 강도 벡터의 방향은 렌츠의 법칙에 의해 결정됩니다.
- Kasyanov V.A., 물리학 11학년: 교과서. 일반 교육용 기관. - 4판, 고정관념. - M .: Bustard, 2004. - 416 페이지: 아픈, 8 l. 색상 ~에
- Gendenstein L.E., Dick Yu.I., 물리학 11. - M.: Mnemosyne.
- Tikhomirova S.A., Yarovsky B.M., 물리학 11. -M.: Mnemosyne.
- 전자 물리학 교과서 ().
- 멋진 물리학 ().
- Xvatit.com ().
- 낙뢰로 인해 퓨즈가 녹고 민감한 전기 제품과 반도체 장치가 손상될 수 있다는 사실을 어떻게 설명할 수 있습니까?
- * 링이 열렸을 때 코일에 300V의 자기 유도 기전력이 발생했습니다. 코일 회전 수가 800이고 회전 반경이 4cm인 경우 코일 회전의 소용돌이 전기장의 강도는 얼마입니까?
« 물리학 – 11학년
자기 유도.
코일에 교류 전류가 흐르면:
코일을 통과하는 자속은 시간에 따라 변하며,
코일에서 유도된 EMF가 발생합니다.
이 현상을 자기 유도.
렌츠의 법칙에 따르면 전류가 증가함에 따라 소용돌이 전기장의 강도는 전류에 반대되는 방향으로 향합니다. 소용돌이 장은 전류가 증가하는 것을 방지합니다.
전류가 감소하면 소용돌이 전기장의 강도와 전류는 동일한 방식으로 향하게 됩니다. 즉, 소용돌이 장은 전류를 지원합니다.
자기 유도 현상은 역학의 관성 현상과 유사합니다.
역학:
관성은 신체가 힘의 영향을 받아 점차 특정 속도를 얻도록 만듭니다.
제동력이 아무리 커도 신체의 속도가 즉시 느려질 수는 없습니다.
전기역학에서는:
자기 유도로 인해 회로가 닫히면 전류 세기가 점차 증가합니다.
회로가 열리면 회로의 저항에도 불구하고 자기 유도가 일정 시간 동안 전류를 유지합니다.
자기 유도 현상은 전기 및 무선 공학에서 매우 중요한 역할을 합니다.
현재 자기장 에너지
에너지 보존의 법칙에 따르면 자기장 에너지전류에 의해 생성된 는 전류원(예: 갈바니 전지)이 전류를 생성하기 위해 소비해야 하는 에너지와 같습니다.
회로가 열리면 이 에너지는 다른 유형의 에너지로 변환됩니다.
닫힐 때회로 전류가 증가합니다.
소용돌이 전기장이 도체에 나타나 전류원에 의해 생성된 전기장에 대항하여 작용합니다.
전류 강도가 I와 같아지려면 전류 소스가 소용돌이 장의 힘에 맞서 일해야 합니다.
이 작업은 전류의 자기장의 에너지를 증가시키는 데 사용됩니다.
개봉 시회로 전류가 사라집니다.
소용돌이 장은 긍정적인 작용을 합니다.
전류에 저장된 에너지가 방출됩니다.
예를 들어, 이는 인덕턴스가 높은 회로가 열릴 때 발생하는 강력한 스파크에 의해 감지됩니다.
인덕턴스 L이 있는 회로의 한 부분을 통과하는 전류에 의해 생성된 자기장의 에너지는 다음 공식에 의해 결정됩니다. 
전류에 의해 생성된 자기장은 전류의 제곱에 정비례하는 에너지를 갖습니다.
자기장의 에너지 밀도(즉, 단위 부피당 에너지)는 자기 유도의 제곱에 비례합니다: w m ~ V 2,
전기장의 에너지 밀도가 전기장 강도 w e ~ E 2의 제곱에 비례하는 것과 유사합니다.
외부 힘이 도체의 자유 전하에 작용하면 회로의 전류가 가능합니다. 닫힌 루프를 따라 단일 양전하를 이동시키기 위해 이러한 힘이 수행한 작업을 EMF라고 합니다. 윤곽에 의해 제한된 표면을 통해 자속이 변하면 회로에 외부 힘이 나타나며 그 작용은 유도 EMF로 특징지어집니다.
렌츠의 법칙에 따라 유도 전류의 방향을 고려하면 다음과 같습니다.
폐루프에서 유도된 EMF는 루프로 둘러싸인 표면을 통과하는 자속의 변화율과 같으며 반대 부호를 사용합니다.
왜? - 왜냐하면 유도 전류는 자속의 변화에 대응하고, 유도된 EMF와 자속의 변화율은 서로 다른 부호를 갖습니다.
단일 회로가 아니라 코일을 고려한다면, 여기서 N은 코일의 권선 수입니다.
여기서 R은 도체 저항입니다.
소용돌이 전기장
고정 도체에 전류가 발생하는 이유는 전기장 때문입니다.
자기장의 변화는 폐쇄 회로의 유무에 관계없이 유도 전기장을 생성하며 도체가 열려 있으면 그 끝에서 전위차가 발생합니다. 도체가 닫혀 있으면 유도 전류가 관찰됩니다.
유도 전기장은 소용돌이입니다.
소용돌이 전기력선의 방향은 유도 전류의 방향과 일치합니다
유도 전기장은 정전기장과 비교하여 완전히 다른 특성을 갖습니다.
정전기장- 고정된 전하에 의해 생성되고 필드 라인은 열려 있습니다. - - 전위 필드, 필드의 소스는 전하이며 닫힌 경로를 따라 테스트 전하를 이동시키는 필드 힘의 작업은 0입니다.
유도 전기장(와류 전기장)- 자기장의 변화로 인해 힘의 선이 닫히고(와류 장), 자기장 소스를 지정할 수 없으며, 닫힌 경로를 따라 테스트 전하를 이동시키는 자기장의 작용은 유도된 EMF와 같습니다.
와전류
거대한 도체의 유도 전류를 푸코 전류라고 합니다. 푸코 전류는 매우 큰 값에 도달할 수 있습니다. 대규모 도체의 저항은 낮습니다. 따라서 변압기 코어는 절연판으로 만들어집니다.
페라이트-자기 절연체에서는 와전류가 실제로 발생하지 않습니다.
와전류 사용
진공 상태에서 금속을 가열하고 녹이는 것, 전기 측정 장비의 댐퍼.
와전류의 유해한 영향
이는 다량의 열 방출로 인한 변압기 및 발전기 코어의 에너지 손실입니다.
전자기장 - 멋진 물리학
궁금하신 분들을 위해
딱정벌레 공중제비를 클릭하세요
등을 대고 누워 있는 딱정벌레를 간지럽히면 25cm 높이로 뛰어올라 큰 딸깍 소리가 납니다. 말도 안 된다고 말할 수도 있습니다.
그러나 실제로 벌레는 다리의 도움 없이 400g의 초기 가속도로 밀고 공중에서 뒤집혀 다리에 착지합니다. 400g - 놀랍습니다!
더욱 놀라운 점은 미는 동안 발생하는 힘이 벌레의 근육이 제공할 수 있는 힘보다 100배 더 크다는 것입니다. 벌레는 어떻게 그렇게 엄청난 힘을 발휘할 수 있을까요?
그는 얼마나 자주 놀라운 도약을 할 수 있습니까? 반복 빈도에 대한 제한은 무엇입니까?
알고보니...
벌레가 거꾸로 누워 있을 때 몸 앞쪽에 특수한 돌출부가 있어서 몸을 펴서 점프하는 것을 방지합니다. 한동안 그는 근육의 긴장을 쌓은 다음 날카롭게 몸을 굽혀 몸을 던집니다.
벌레가 다시 점프할 수 있으려면 근육을 다시 천천히 "긴장"시켜야 합니다.
