Електрорушійна сила і опір

Проти-ЕРС, вихрові струми і магнітне демпфірування обумовлені індукованої ЕРС. Їх можна пояснити через закон індукції Фарадея.

завдання навчання

  • Знайти зв’язок між ЕРС, вихровим струмом і магнітним демпфуванням.

Основні пункти

  • Вхідна ЕРС, яка живить двигун, здатна чинити опір самогенерирующих ЕРС – зворотної ЕРС.
  • Якщо рушійна ЕРС може створити струмовий петлю в провіднику, то іменується вихровим струмом.
  • Вихрові струми здатні привести до значного опору – магнітне демпфірування.

терміни

  • Закон індукції Фарадея – пророкує принципи взаємодії магнітного поля і електричного кола для формування ЕРС.
  • Електрорушійна сила (ЕРС) – створене батареєю або магнітної силою напруга відповідно до закону Фарадея.

Опір електрорушійної силі

Двигуни і генератори сходяться в багатьох характеристиках. Перші трансформують механічну енергію в електричну, а другі повторюють процес в зворотному напрямку. Також вони схожі по конструкції. При повороті котушки двигуна змінюється магнітний потік і формується ЕРС. Так що при обертанні котушки двигун функціонує як генератор. Відповідно до закону Ленца, індукована ЕРС пручається всім змінам, тому що входить ЕРС, яка живить двигун, вступить в протидію з самогенеріруемой ЕРС (проти-ЕРС).

вихровий струм

Електрорушійна сила індукується при русі провідника по магнітному полю або, коли останнім переміщається по відношенню до провідника. Якщо рушійною ЕРС вдається створити струмовий петлю, то ми називаємо подібний ток вихровим. Вони здатні чинити значний опір (магнітне демпфірування).

Давайте вивчимо прилад з хитним маятником між полюсами потужного магніту. Якщо маятник зроблений з металу, то при входженні і виході з поля, він буде сильно відхилятися. Але якщо це щілинна металева пластина, то ефект впливу набагато менше. В ізоляторі помітного впливу взагалі немає.

Це загальний фізичний пристрій для демонстрації вивчених вихрових струмів і магнітного демпфірування. (А) – Рух металевого маятника, що розгойдується між полюсами магніту і стрімко затухаючого через вихрових струмів. (b) – Вихрові струми втрачають ефективність при русі щілинного металевого маятника. (С) – Магнітне демпфірування на непроводящем маятнику також відсутня, тому що вихрові струми вкрай слабкі

В обох випадках виникає сила, яка набирає опір переміщенню маятника. У міру відхилення вліво, потік зростає і створюється вихровий струм (закон Фарадея) проти годинникової стрілки (закон Ленца). Коли металева пластина повністю занурюється в поле, то Вихровий струм відсутній. Але при відході пластинки праворуч, потік скорочується, створюючи вихровий струм за годинниковою стрілкою, що ще сильніше сповільнює рух.

Коли вона входить і виходить з поля, то зміни в потоці викликають вихровий струм. Магнітна сила на струмового петлі пручається руху. Струм і магнітне опір відсутні, якщо пластина повністю занурена в однорідне поле

При входженні щілинний металевої пластини, індукується ЕРС через зміни потоку. Суміжні петлі мають струмами в протилежних напрямках, а їх ефекти скасовуються. Якщо застосовується ізоляційний матеріал, то вихровий струм вкрай незначний, як і магнітне демпфірування. Якщо немає необхідності в вихрових токах, то їх прорізають або виробляють з тонких шарів провідного матеріалу, розділеного ізолюючими листами.

Вихрові струми, індукований в щілинний металевій пластині, яка входить в магнітне поле.

Ссылка на основную публикацию