Среднее значение эдс индукции формула

Среднее значение эдс индукции формула

При изменении потока вектора индукции магнитного поля через площадь, ограниченную замкнутым проводящим контуром, в нем появляется вихревое электрическое поле и течет индукционный ток — явление электромагнитной индукции.

Модуль средней электродвижущей силы ( ЭДС ) индукции за определенный промежуток времени рассчитывают по формуле

〈 | ℰ i | 〉 = | Δ Ф | Δ t ,

где ΔФ — изменение магнитного потока за время Δ t .

Если магнитное поле изменяется с течением времени B = B ( t ), то:

  • изменение потока определяется формулой

где Δ B — изменение индукции магнитного поля за время Δ t ; S — площадь, ограниченная контуром; α — угол между нормалью (перпендикуляром) к площадке и вектором B → ;

  • модуль средней ЭДС индукции рассчитывается с помощью выражения

〈 | ℰ i | 〉 = | Δ B | Δ t S cos α ,

где Δ B /Δ t — скорость изменения модуля индукции магнитного поля.

Если площадь контура изменяется с течением времени S = S ( t ), то:

  • изменение потока определяется формулой

где B — модуль индукции магнитного поля; Δ S — изменение площади, ограниченной контуром, за время Δ t ; α — угол между нормалью (перпендикуляром) к площадке и вектором B → ;

  • модуль средней ЭДС индукции рассчитывается с помощью выражения

〈 | ℰ i | 〉 = B | Δ S | Δ t cos α .

Если ориентация контура в магнитном поле изменяется с течением времени α = α( t ), то:

  • изменение потока определяется формулой

∆Ф = BS (cos α 2 − cos α 1 ),

где B — модуль индукции магнитного поля; S — площадь, ограниченная контуром; α 1 — угол между нормалью (перпендикуляром) к площадке и вектором B → в начальный момент времени; α 2 — угол между нормалью (перпендикуляром) к площадке и вектором B → через промежуток времени Δ t ;

  • модуль средней ЭДС индукции рассчитывается с помощью выражения

〈 | ℰ i | 〉 = B S | cos α 2 − cos α 1 | Δ t .

При вращении замкнутого проводящего контура, помещенного в однородное магнитное поле:

  • угол между вектором магнитной индукции и нормалью (перпендикуляром) к контуру изменяется по закону

где ω — угловая скорость вращения (циклическая частота) контура; t — время;

  • поток вектора магнитной индукции также зависит от времени:

Ф( t ) = BS cos ω t ,

где B — модуль вектора индукции магнитного поля; S — площадь ограниченной контуром площадки;

  • возникает ЭДС индукции , максимальное значение которой определяется выражением
  • возникает ЭДС индукции , действующее ( эффективное ) значение которой определяется выражением

ℰ д = ℰ i max 2 = ω B S 2 .

Измерительные приборы (вольтметр, амперметр), подключенные к контуру, показывают именно действующие (эффективные) значения величин ЭДС и индукционного тока.

При движении проводника в однородном магнитном поле между его концами возникает разность потенциалов, значение которой равно ЭДС индукции и определяется по формуле

ℰ i = B l v sin α ,

где B — модуль вектора индукции магнитного поля; l — длина проводника; v — модуль скорости движения проводника; α — угол между векторами B → и v → .

Пример 12. Замкнутый проводящий контур помещен в однородное магнитное поле, индукция которого с течением времени равномерно уменьшается со скоростью 0,50 Тл/с. Плоскость контура составляет угол 30° с направлением силовых линий поля, а площадь, ограниченная им, равна 100 см 2 . Найти среднее значение ЭДС индукции, возникающей в контуре.

Решение . Появление ЭДС индукции в контуре вызвано изменением потока вектора индукции, пронизывающего плоскость контура, при изменении индукции магнитного поля с течением времени.

Изменение потока вектора индукции магнитного поля определяется разностью:

где ∆ B — изменение модуля индукции магнитного поля за выбранный интервал времени; S — площадь, ограниченная контуром, S = 100 см 2 ; α — угол между направлениями вектора магнитной индукции и вектора нормали (перпендикуляра) к плоскости контура, α = 90° − 30° = 60°.

Среднее значение ЭДС индукции, возникающей в контуре, при изменении индукции магнитного поля:

〈 ℰ i 〉 = | Δ Ф Δ t | = | Δ B S cos 60 ° Δ t | = Δ B S 2 Δ t ,

где ∆ B /∆ t — скорость изменения модуля вектора индукции магнитного поля с течением времени, ∆ B /∆ t = 0,50 Тл/с.

〈 ℰ i 〉 = 0,50 ⋅ 100 ⋅ 10 − 4 2 = 2,5 ⋅ 10 − 3 В = 2,5 мВ .

Пример 13. Проводящий контур, имеющий форму квадрата со стороной 20 см, помещен в однородное магнитное поле с индукцией 45 мТл. Плоскость контура составляет угол 30° с направлением силовых линий поля. За 0,15 с контур поворачивают таким образом, что его плоскость устанавливается перпендикулярно силовым линиям поля. Найти среднее значение ЭДС индукции, возникающей в контуре при его повороте в магнитном поле.

Решение . Появление ЭДС индукции в контуре вызвано изменением потока вектора индукции, пронизывающего плоскость квадрата, при повороте контура в магнитном поле.

Поток индукции магнитного поля через площадь квадрата определяется формулами:

  • в первом положении контура (до поворота)

Ф 1 = BS cos α 1 ,

где B — модуль индукции магнитного поля, B = 45 мТл; S — площадь квадрата, S = a 2 ; a — сторона квадрата, a = 20 см; α 1 — угол между направлениями вектора магнитной индукции и вектора нормали (перпендикуляра) к плоскости квадрата в первом положении контура, α 1 = = 90° − 30° = 60°;

  • во втором положении контура (после поворота)

Ф 2 = BS cos α 2 ,

где α 2 — угол между направлениями вектора магнитной индукции и вектора нормали (перпендикуляра) к плоскости квадрата во втором положении контура, α 2 = 0°.

Изменение потока вектора индукции магнитного поля определяется разностью

Δ Ф = Ф 2 − Ф 1 = B S cos 0 ° − B S cos 60 ° = B S 2 .

Среднее значение ЭДС индукции, возникающей в контуре при его повороте в магнитном поле:

〈 ℰ i 〉 = | Δ Ф Δ t | = − B S 2 Δ t = B a 2 2 Δ t ,

где ∆ t — интервал времени, за который происходит поворот контура, ∆ t = 0,15 с.

Расчет дает значение:

〈 ℰ i 〉 = 45 ⋅ 10 − 3 ⋅ ( 20 ⋅ 10 − 2 ) 2 2 ⋅ 0,15 = 6,0 ⋅ 10 − 3 В = 6,0 мВ.

Читайте также:  Что почитать интересного из современной литературы отзывы

При повороте контура в нем возникает ЭДС индукции, среднее значение которой равно 6,0 мВ.

Пример 14. Скорость самолета направлена горизонтально и составляет 540 км/ч. Определить разность потенциалов, возникающую между концами крыльев самолета, если вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли равна 50,0 мкТл, а размах крыльев самолета равен 18,0 м.

Решение . На рисунке показано расстояние между концами крыльев самолета, направление скорости самолета и вертикальная составляющая магнитного поля Земли.

Разность потенциалов между концами проводника совпадает с электродвижущей силой индукции, которая возникает в проводнике, движущемся в магнитном поле:

где B — модуль вертикальной составляющей магнитного поля Земли, B = 50,0 мкТл; l — расстояние между концами крыльев самолета, l = 18,0 м; v — модуль скорости самолета, v = 540 км/ч; α — угол между векторами v → и B → , показанный на рисунке, α = 90°.

Подставим указанные значения величин в формулу для расчета разности потенциалов и вычислим:

Δ φ = 50,0 ⋅ 10 − 6 ⋅ 18,0 ⋅ 540 ⋅ 10 3 3600 = 135 ⋅ 10 − 3 В = 135 мВ.

Разность потенциалов между концами крыльев самолета при заданной в условии скорости составляет 135 мВ.

Пример 15. Замкнутая проводящая рамка вращается в однородном магнитном поле с некоторой частотой. Во сколько раз возрастет ЭДС индукции в этой рамке при увеличении частоты ее вращения на 60 %?

Решение. При вращении замкнутой проводящей рамки, помещенной в однородное магнитное поле, угол между вектором магнитной индукции и нормалью (перпендикуляром) к плоскости рамки изменяется по закону:

где ω — угловая скорость вращения (циклическая частота) контура; t — время.

Поток вектора магнитной индукции, пронизывающий площадь, ограниченную рамкой, также зависит от времени:

Ф( t ) = BS cos ω t ,

где B — модуль вектора индукции магнитного поля; S — площадь, ограниченная рамкой.

Действующее значение ЭДС индукции определяется отношением

и зависит от частоты вращения рамки:

  • до изменения частоты вращения

ℰ 1 д = ω 1 B S 2 ,

где ω 1 — первоначальная циклическая частота вращения, ω 1 = 2πν 1 ; ν 1 — частота вращения рамки до ее изменения;

  • после изменения частоты вращения

ℰ 2 д = ω 2 B S 2 ,

где ω 2 — конечная циклическая частота вращения, ω 2 = 2πν 2 ; ν 2 — частота вращения рамки после ее изменения.

Искомым является отношение

ℰ 2 д ℰ 1 д = ω 2 B S 2 ⋅ 2 ω 1 B S = ω 2 ω 1 = ν 2 ν 1 .

По условию задачи частота вращения рамки возрастает на 60 %, т.е.

Подстановка дает результат:

ℰ 2 д ℰ 1 д = 1,6 ν 1 ν 1 = 1,6 .

При увеличении частоты вращения рамки в однородном магнитном поле на 60 % ЭДС индукции в этой рамке увеличивается в 1,6 раза.

При изменении потока вектора индукции магнитного поля через площадь, ограниченную замкнутым проводящим контуром, в нем появляется вихревое электрическое поле и течет индукционный ток — явление электромагнитной индукции.

Модуль средней электродвижущей силы ( ЭДС ) индукции за определенный промежуток времени рассчитывают по формуле

〈 | ℰ i | 〉 = | Δ Ф | Δ t ,

где ΔФ — изменение магнитного потока за время Δ t .

Если магнитное поле изменяется с течением времени B = B ( t ), то:

  • изменение потока определяется формулой

где Δ B — изменение индукции магнитного поля за время Δ t ; S — площадь, ограниченная контуром; α — угол между нормалью (перпендикуляром) к площадке и вектором B → ;

  • модуль средней ЭДС индукции рассчитывается с помощью выражения

〈 | ℰ i | 〉 = | Δ B | Δ t S cos α ,

где Δ B /Δ t — скорость изменения модуля индукции магнитного поля.

Если площадь контура изменяется с течением времени S = S ( t ), то:

  • изменение потока определяется формулой

где B — модуль индукции магнитного поля; Δ S — изменение площади, ограниченной контуром, за время Δ t ; α — угол между нормалью (перпендикуляром) к площадке и вектором B → ;

  • модуль средней ЭДС индукции рассчитывается с помощью выражения

〈 | ℰ i | 〉 = B | Δ S | Δ t cos α .

Если ориентация контура в магнитном поле изменяется с течением времени α = α( t ), то:

  • изменение потока определяется формулой

∆Ф = BS (cos α 2 − cos α 1 ),

где B — модуль индукции магнитного поля; S — площадь, ограниченная контуром; α 1 — угол между нормалью (перпендикуляром) к площадке и вектором B → в начальный момент времени; α 2 — угол между нормалью (перпендикуляром) к площадке и вектором B → через промежуток времени Δ t ;

  • модуль средней ЭДС индукции рассчитывается с помощью выражения

〈 | ℰ i | 〉 = B S | cos α 2 − cos α 1 | Δ t .

При вращении замкнутого проводящего контура, помещенного в однородное магнитное поле:

  • угол между вектором магнитной индукции и нормалью (перпендикуляром) к контуру изменяется по закону

где ω — угловая скорость вращения (циклическая частота) контура; t — время;

  • поток вектора магнитной индукции также зависит от времени:

Ф( t ) = BS cos ω t ,

где B — модуль вектора индукции магнитного поля; S — площадь ограниченной контуром площадки;

  • возникает ЭДС индукции , максимальное значение которой определяется выражением
  • возникает ЭДС индукции , действующее ( эффективное ) значение которой определяется выражением

ℰ д = ℰ i max 2 = ω B S 2 .

Измерительные приборы (вольтметр, амперметр), подключенные к контуру, показывают именно действующие (эффективные) значения величин ЭДС и индукционного тока.

При движении проводника в однородном магнитном поле между его концами возникает разность потенциалов, значение которой равно ЭДС индукции и определяется по формуле

ℰ i = B l v sin α ,

где B — модуль вектора индукции магнитного поля; l — длина проводника; v — модуль скорости движения проводника; α — угол между векторами B → и v → .

Пример 12. Замкнутый проводящий контур помещен в однородное магнитное поле, индукция которого с течением времени равномерно уменьшается со скоростью 0,50 Тл/с. Плоскость контура составляет угол 30° с направлением силовых линий поля, а площадь, ограниченная им, равна 100 см 2 . Найти среднее значение ЭДС индукции, возникающей в контуре.

Читайте также:  Высвечивается реклама на андроиде как убрать

Решение . Появление ЭДС индукции в контуре вызвано изменением потока вектора индукции, пронизывающего плоскость контура, при изменении индукции магнитного поля с течением времени.

Изменение потока вектора индукции магнитного поля определяется разностью:

где ∆ B — изменение модуля индукции магнитного поля за выбранный интервал времени; S — площадь, ограниченная контуром, S = 100 см 2 ; α — угол между направлениями вектора магнитной индукции и вектора нормали (перпендикуляра) к плоскости контура, α = 90° − 30° = 60°.

Среднее значение ЭДС индукции, возникающей в контуре, при изменении индукции магнитного поля:

〈 ℰ i 〉 = | Δ Ф Δ t | = | Δ B S cos 60 ° Δ t | = Δ B S 2 Δ t ,

где ∆ B /∆ t — скорость изменения модуля вектора индукции магнитного поля с течением времени, ∆ B /∆ t = 0,50 Тл/с.

〈 ℰ i 〉 = 0,50 ⋅ 100 ⋅ 10 − 4 2 = 2,5 ⋅ 10 − 3 В = 2,5 мВ .

Пример 13. Проводящий контур, имеющий форму квадрата со стороной 20 см, помещен в однородное магнитное поле с индукцией 45 мТл. Плоскость контура составляет угол 30° с направлением силовых линий поля. За 0,15 с контур поворачивают таким образом, что его плоскость устанавливается перпендикулярно силовым линиям поля. Найти среднее значение ЭДС индукции, возникающей в контуре при его повороте в магнитном поле.

Решение . Появление ЭДС индукции в контуре вызвано изменением потока вектора индукции, пронизывающего плоскость квадрата, при повороте контура в магнитном поле.

Поток индукции магнитного поля через площадь квадрата определяется формулами:

  • в первом положении контура (до поворота)

Ф 1 = BS cos α 1 ,

где B — модуль индукции магнитного поля, B = 45 мТл; S — площадь квадрата, S = a 2 ; a — сторона квадрата, a = 20 см; α 1 — угол между направлениями вектора магнитной индукции и вектора нормали (перпендикуляра) к плоскости квадрата в первом положении контура, α 1 = = 90° − 30° = 60°;

  • во втором положении контура (после поворота)

Ф 2 = BS cos α 2 ,

где α 2 — угол между направлениями вектора магнитной индукции и вектора нормали (перпендикуляра) к плоскости квадрата во втором положении контура, α 2 = 0°.

Изменение потока вектора индукции магнитного поля определяется разностью

Δ Ф = Ф 2 − Ф 1 = B S cos 0 ° − B S cos 60 ° = B S 2 .

Среднее значение ЭДС индукции, возникающей в контуре при его повороте в магнитном поле:

〈 ℰ i 〉 = | Δ Ф Δ t | = − B S 2 Δ t = B a 2 2 Δ t ,

где ∆ t — интервал времени, за который происходит поворот контура, ∆ t = 0,15 с.

Расчет дает значение:

〈 ℰ i 〉 = 45 ⋅ 10 − 3 ⋅ ( 20 ⋅ 10 − 2 ) 2 2 ⋅ 0,15 = 6,0 ⋅ 10 − 3 В = 6,0 мВ.

При повороте контура в нем возникает ЭДС индукции, среднее значение которой равно 6,0 мВ.

Пример 14. Скорость самолета направлена горизонтально и составляет 540 км/ч. Определить разность потенциалов, возникающую между концами крыльев самолета, если вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли равна 50,0 мкТл, а размах крыльев самолета равен 18,0 м.

Решение . На рисунке показано расстояние между концами крыльев самолета, направление скорости самолета и вертикальная составляющая магнитного поля Земли.

Разность потенциалов между концами проводника совпадает с электродвижущей силой индукции, которая возникает в проводнике, движущемся в магнитном поле:

где B — модуль вертикальной составляющей магнитного поля Земли, B = 50,0 мкТл; l — расстояние между концами крыльев самолета, l = 18,0 м; v — модуль скорости самолета, v = 540 км/ч; α — угол между векторами v → и B → , показанный на рисунке, α = 90°.

Подставим указанные значения величин в формулу для расчета разности потенциалов и вычислим:

Δ φ = 50,0 ⋅ 10 − 6 ⋅ 18,0 ⋅ 540 ⋅ 10 3 3600 = 135 ⋅ 10 − 3 В = 135 мВ.

Разность потенциалов между концами крыльев самолета при заданной в условии скорости составляет 135 мВ.

Пример 15. Замкнутая проводящая рамка вращается в однородном магнитном поле с некоторой частотой. Во сколько раз возрастет ЭДС индукции в этой рамке при увеличении частоты ее вращения на 60 %?

Решение. При вращении замкнутой проводящей рамки, помещенной в однородное магнитное поле, угол между вектором магнитной индукции и нормалью (перпендикуляром) к плоскости рамки изменяется по закону:

где ω — угловая скорость вращения (циклическая частота) контура; t — время.

Поток вектора магнитной индукции, пронизывающий площадь, ограниченную рамкой, также зависит от времени:

Ф( t ) = BS cos ω t ,

где B — модуль вектора индукции магнитного поля; S — площадь, ограниченная рамкой.

Действующее значение ЭДС индукции определяется отношением

и зависит от частоты вращения рамки:

  • до изменения частоты вращения

ℰ 1 д = ω 1 B S 2 ,

где ω 1 — первоначальная циклическая частота вращения, ω 1 = 2πν 1 ; ν 1 — частота вращения рамки до ее изменения;

  • после изменения частоты вращения

ℰ 2 д = ω 2 B S 2 ,

где ω 2 — конечная циклическая частота вращения, ω 2 = 2πν 2 ; ν 2 — частота вращения рамки после ее изменения.

Искомым является отношение

ℰ 2 д ℰ 1 д = ω 2 B S 2 ⋅ 2 ω 1 B S = ω 2 ω 1 = ν 2 ν 1 .

По условию задачи частота вращения рамки возрастает на 60 %, т.е.

Подстановка дает результат:

ℰ 2 д ℰ 1 д = 1,6 ν 1 ν 1 = 1,6 .

При увеличении частоты вращения рамки в однородном магнитном поле на 60 % ЭДС индукции в этой рамке увеличивается в 1,6 раза.

В этой публикации рассмотрены основные термины, законы и методики вычисления ЭДС магнитной индукции. С помощью представленных ниже материалов можно самостоятельно определить силу тока во взаимосвязанных контурах, изменение напряжения в типовых трансформаторах. Эти сведения пригодятся для решения различных электротехнических задач.

Читайте также:  Преобразовать файл pdf в word программа

Магнитный поток

Известно, что пропускание тока через проводник сопровождается формированием электромагнитного поля. На этом принципе основана работа динамиков, запорных устройств, приводов реле, других приспособлений. Изменением параметров источника питания получают необходимые силовые усилия для перемещения (удержания) совмещенных деталей, обладающих ферромагнитными свойствами.

Однако действительно и обратное утверждение. Если между полюсами постоянного магнита перемещать рамку из проводящего материала по соответствующему замкнутому контуру, начнется перемещение заряженных частиц. Подключив соответствующие приборы, можно регистрировать изменение тока (напряжения). В ходе элементарного эксперимента можно выяснить увеличение эффекта в следующих ситуациях:

  • перпендикулярное расположение проводника/силовых линий;
  • ускорение перемещений.

На картинке выше показано, как определять направление тока в проводнике с помощью простого правила.

Что такое ЭДС индукции

Отмеченное выше перемещение зарядов создает разницу потенциалов, если контур разомкнут. Представленная формула показывает, как именно будет зависеть ЭДС от основных параметров:

  • векторного выражения магнитного потока (B);
  • длины (l) и скорости перемещения (v) контрольного проводника;
  • угла (α) между векторами движения/ индукции.

Аналогичный результат можно получить, если система составлена из стационарной проводящей цепи, на которую воздействует перемещающееся магнитное поле. Замкнув контур, создают подходящие условия для перемещения зарядов. Если использовать много проводников (катушку) или двигаться быстрее, увеличится сила тока. Представленные принципы с успехом применяют для преобразования механических сил в электроэнергию.

Обозначение и единицы измерения

ЭДС в формулах обозначают вектором Е. Подразумевается напряженность, которую создают сторонние силы. Соответствующим образом эту величину можно оценивать по разнице потенциалов. По действующим международным стандартам (СИ), единица измерения – один вольт. Большие и малые значения указывают с применением кратных приставок: «микро», «кило» и др.

Законы Фарадея и Ленца

Если рассматривается электромагнитная индукция, формулы этих ученых помогают уточнить взаимное влияние значимых параметров системы. Определение Фарадея позволяет уточнить зависимость ЭДС (E – среднее значение) от изменений магнитного потока (ΔF) и времени (Δt):

Промежуточные выводы:

  • ток увеличивается, если за единицу времени проводник пересекает большее количество силовых магнитных линий;
  • «-» в формуле помогает учитывать взаимные связи между полярностью Е, скоростью перемещения рамки, направленностью вектора индукции.

Ленц обосновал зависимость ЭДС от любых изменений магнитного потока. При замыкании контура катушки создаются условия для движения зарядов. В таком варианте конструкция преобразуется в типичный соленоид. Рядом с ним образуется соответствующее электромагнитное поле.

Этот ученый обосновал важную особенность индукционной ЭДС. Сформированное катушкой поле препятствует изменению стороннего потока.

Движение провода в магнитном поле

Как показано в первой формуле (Е = В * l * v * sinα), амплитуда электродвижущей силы в значительной мере зависит от параметров проводника. Точнее – влияние оказывает количество силовых линий на единицу длины рабочей области цепи. Аналогичный вывод можно сделать с учетом изменения скорости перемещения. Следует не забывать о взаимном расположении отмеченных векторных величин (sinα).

Важно! Перемещение проводника вдоль силовых линий не провоцирует индуцирование электродвижущей силы.

Вращающаяся катушка

Обеспечить оптимальное расположение функциональных компонентов при одновременном перемещении сложно, если применять представленный в примере прямой провод. Однако согнув рамку, можно получить простейший генератор электроэнергии. Максимальный эффект обеспечивает увеличение количества проводников на единицу рабочего объема. Соответствующая отмеченным параметрам конструкция – катушка, типичный элемент современного генератора переменного тока.

Для оценки магнитного потока (F) можно применить формулу:

где S – площадь рассматриваемой рабочей поверхности.

Пояснение. При равномерном вращении ротора происходит соответствующее циклическое синусоидальное изменение магнитного потока. Аналогичным образом меняется амплитуда выходного сигнала. Из рисунка понятно, что определенное значение имеет величина зазора между основными функциональными компонентами конструкции.

ЭДС самоиндукции

Если через катушку пропускать переменный ток, рядом будет формироваться электромагнитное поле с аналогичными (равномерно изменяющимися) силовыми характеристиками. Оно создает переменный синусоидальный магнитный поток, который, в свою очередь, провоцирует перемещение зарядов и образование электродвижущей силы. Данный процесс называют самоиндукцией.

С учетом рассмотренных базовых принципов несложно определить, что F = L * l. Значение L (в генри) определяет индуктивные характеристики катушки. Этот параметр зависит от количества витков на единицу длины (l) и площади поперечного сечения проводника.

Взаимоиндукция

Если собрать модуль из двух катушек, в определенных условиях можно наблюдать явление взаимной индукции. Элементарное измерение покажет, что по мере увеличения расстояния между элементами уменьшается магнитный поток. Обратное явление наблюдается по мере уменьшения зазора.

Чтобы находить подходящие компоненты при создании электрических схем, необходимо изучить тематические вычисления:

  • можно взять для примера катушки с разным количеством витков (n1 и n2);
  • взаимоиндукция (M2) при прохождении по первому контуру токаI1 будет вычислена следующим образом:
  • после преобразования этого выражения определяют значение магнитного потока:
  • для расчета эдс электромагнитной индукции формула подойдет из описания базовых принципов:

E2 = – n2 * ΔF/ Δt = M 2 * ΔI1/ Δt

При необходимости можно найти по аналогичному алгоритму соотношение для первой катушки:

E1 = – n1 * ΔF/ Δt = M 1 * ΔI2/ Δt.

Следует обратить внимание, что в этом случае значение имеет сила (I2) во втором рабочем контуре.

Совместное влияние (взаимоиндукцию – М) рассчитывают по формуле:

Специальным коэффициентом (K) учитывают действительную силу связи между катушками.

Где используются разные виды ЭДС

Перемещение проводника в магнитном поле применяют для генерации электроэнергии. Вращение ротора обеспечивают за счет разницы уровней жидкости (ГЭС), энергией ветра, приливами, топливными двигателями.

Различное количество витков (взаимоиндукцию) применяют для изменения нужным образом напряжения во вторичной обмотке трансформатора. В таких конструкциях взаимную связь увеличивают с помощью ферромагнитного сердечника. Магнитную индукцию применяют для возникновения мощной отталкивающей силы при создании ультрасовременных транспортных магистралей. Созданная левитация позволяет исключить силу трения, значительно увеличить скорость передвижения поезда.

Видео

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector