電磁誘導：それは何ですか？ もっと

磁場は磁石から発生し、電界は電流から発生することを指摘したいと思います。 電磁誘導 これは、前のXNUMXつの会議であり、電子の変位があると、電磁界が発生します。 この記事でこの興味深いトピックについてもっと学ぶことをお勧めします！

電磁誘導とは何ですか？

電磁誘導は、発電機がどのように機能するかを説明するために使用される指針であり、オルタネーター、マイク、エレキギター、変圧器として知られています。

導体に含まれる電流は、導体が最初に磁場内で上昇し、次に磁場内で下降する結果として、その電流が一方の側からもう一方の側に流れるため、交互になると言われます。短い電流は磁場の生成に役立ちます。 

磁場の移動または変化により、電流回路に電流が流れるか、電流回路の両端に電圧が発生します。これは、次のように知られています。 電磁誘導 電流または電圧は、誘導電流または誘導電圧と呼ばれます。

移動または変化する磁場は、電流回路に電流を発生させるか、電流回路の両端に電圧を発生させます。これは電磁誘導と呼ばれ、電流または電圧は誘導電流または発生電圧と呼ばれます。 

コイルの周りに配置される磁束は、図のようにコイル巻線に流れる電流の量に調整されます。追加のワイヤ層が同じコイルに巻かれ、同じ電流が流れると、静磁場強度が発生します。 

したがって、コイルの磁場の強さは、コイルのアンペアターンによって決定されます。コイル内のワイヤのターンが多いほど、コイルの周囲の静磁場の強さが大きくなります。 

同様に、棒磁石を静止させてコイルを磁場内で前後に動かすと、コイルに電流が誘導され、ワイヤーを動かすか磁場を変えることによって、電圧と磁場を誘導することができます。コイル内の電流とこのプロセスは、 電磁誘導 そしてそれは変圧器、モーターおよび発電機の操作の基本原理です。

それはどのように動作しますか？

誘導加熱は、インダクターが放出する磁場のおかげで導電性金属を加熱します。この磁場は、インダクターの中心に配置される金属内を循環し、磁気の中心に配置される金属のみになります。加熱されるフィールド。

加熱される金属部分が置かれている電磁場は、この部分の内部に非常に局所的な方法で電流を生成し、金属材料の電子が動き始め、この動きが熱を発生させます。

したがって、電磁誘導は、非接触で多数のジュールと熱を生成します。精度が高いほど、金属の抵抗が大きくなるほど、電磁場が材料の攪拌と加熱を引き起こします。これが誘導加熱の原理です。

用途は多岐にわたり、用途も多様化しておりますので、精密金属の加熱に関する産業分野でのご要望がございましたら、お気軽にお問い合わせください。

電磁誘導を発見したのは誰ですか？

電磁誘導の現象は、1831年にマイケルファラデーによって発見されました。彼は当初、磁場が変化し、閉じた導電回路が変化すると、電流が発生することを示しました。これは、誘導電流として知られています。 

たくさん 電磁誘導実験 ファラデーは次のように再現できます。検流計の閉じたコイルに磁石を挿入または取り外した場合、XNUMXつのコイルを近接して配置し、XNUMXつのコイルをキーを介して電流源に接続すると、コイルに誘導電流が発生します。次に、最初のコイルの回路でキーが閉じたり開いたりすると、XNUMX番目のコイルに誘導電流が流れます。

電磁誘導の基本法則の典型的な兆候は、ファラデーの実験です。コイルの回転によって磁石が速く振られるほど、より多くの誘導電流が発生し、したがって誘導のEMFが発生します。

1833年に閉回路を通る磁場の変化の性質に対する誘導電流の方向の依存性はロシアの科学者レンツによって実験的に確立されました、彼は彼にちなんで名付けられた規則を策定しました、誘導電流はその磁場は、回路を通る外部磁束の変化を補償する傾向があります。

したがって、マイケルファラデーが発見したのは、電池ではなく磁場の強さのみを使用して回路に電流を発生させる方法でした。これは、電気を磁気に結び付ける非常に重要な法則、ファラデーの電磁誘導の法則につながります。

さらに、ファラデーは、前述のように、磁束自体の強度が変化するかどうか、または導体が磁場を通過するかどうかに関係なく、このステートメントが真実であり、適用可能であることを発見しました。電磁誘導は、発電機と誘導モーターの動作を説明する基本原理です。他のほとんどの電気機械と同様に。 

電気誘導とは何ですか？

これは、ワイヤーのコイルの周りの磁石の動きであり、ワイヤーを介して電流を生成します。これは、ワイヤーのスプールがそれらの間を移動するときに磁石を回転させることによって行うことができ、磁石は北極と南極の間で回転します。

XNUMXつの磁石の北極が合体すると反発して分離しようとしますが、南極と北極が近づくと向かい合って引き寄せられるので撃ちます。磁石をワイヤーのコイルの周りで回転させ、電流を生成するプッシュアンドプル。

誘導とは、帯電した物体に近いときに導電体が帯電する原因であり、磁場中または起磁力によって決定される磁束内にあるとき、または起磁力によって磁化可能な物体が磁化される原因です。回路に関連する磁場を変換することにより、回路内で。

静止磁場はワイヤーまたは電流回路に影響を与えませんが、移動または変化する磁場は、電流回路の両端を通過する低電流または低電圧で電流を生成します。 電磁誘導、電流または電圧は、誘導電流または誘導電圧と呼ばれます。

自動誘導

自己誘導とは、電流が流れるときに電源の電圧とは逆方向に向けられた起電力が導体に現れることであり、さらに、回路内の電流が変化した瞬間に発生し、変化する電流が発生します変化する磁場は、導体にEMFを誘導します。

コイルの電流や磁気の流れに変化があると、逆の誘導起電力が発生します。この現象は自己誘導と呼ばれ、いつでもコイルに電流が流れ始めると磁束が回路を流れる電流に正比例します。

自己誘導は誘導回路の電圧上昇を停止します」、あなたの仕事や趣味が電気に関連している場合、おそらくそのような声明を聞いたことがあるでしょう、実際、この現象は誘導回路に固有のものです。ケーブルのパラメータ。

交流生産

電圧と変化する磁場の間には関係があり、それによると、 電磁誘導 マイケルファラデーによると：

「導体と磁場の間に相対運動があるときはいつでも回路に電圧が誘導され、この電圧の大きさは磁束の変化率に比例します。」

言い換えれば、 電磁誘導 これは、磁場を使用して電圧を生成し、閉回路では電流を生成するプロセスです。

では、磁気だけを使ってコイルにどのくらいの電圧を誘導できるのでしょうか？ これは、次のXNUMXつの異なる要因によって決定されます。 

• コイルのワイヤーの巻き数を増やす： の量を増やすことによって 超伝導体 磁場を通過する個々のループの場合、生成される誘導起電力の量は、コイル内のすべての個々のループの合計になります。したがって、コイルに20ターンある場合、単一の起電力のXNUMX倍の起電力が誘導されます。ワイヤー。
• コイルと磁石の間の相対的な動きの速度の増加： 同じワイヤーのコイルが同じ磁場を通過するが、その速度または速度が増加する場合、ワイヤーはより速い速度で磁束線を切断するため、より多くの誘導起電力が生成されます。
• 磁場強度の増加： 同じワイヤーのコイルがより強い磁場を同じ速度で移動している場合、切断する力線が増えるため、より多くの起電力が生成されます。

磁石を停止せずに一定の速度と距離でコイルに出し入れすることができれば、永久に誘導された電圧が生成され、正極性と負極性が切り替わり、交流電圧出力が発生します。これが基本原理です。自動車のダイナモや交流発電機で使用されているものと同様の発電機。

自転車ダイナモなどの小規模な生産者では、固定コイル内の自転車ホイールの作用によって小さな不滅の磁石が回転し、続いて、固定DC電圧を動力源とする電磁石を固定コイル内で回転させることができます。どちらの場合も交流を引き起こすエネルギーの偉大な生産者。

電磁誘導式

磁束は特定の領域を横切る磁場の強さであり、式の観点からは、磁場（B）と角度（a）を横切る領域（A）の積であることがわかります。エリアに対して90度の線と磁力線の間。 

交番磁束は 電磁力、この力が電流を引き起こす特定の方法で自由電子に圧力をかけることを知っておくことが重要です。

Ejemplo

コイルに関連する磁束が12秒で10x3-6Wbから10x3-0.01Wbに変化した場合の誘導起電力を計算します。

解決策：

レンツの電磁誘導の法則

ファラデーの法則によれば、導体に電圧を誘導するには、導体を磁場に通すか、磁場を導体に通すことで、この導体が閉回路の一部である場合、電流が流れます。 

この電圧は誘発起電力と呼ばれます, それは多用途の磁場によって導体に誘導されているので 電磁誘導 ファラデーの法則の負の符号は、誘導電流の方向（または誘導起電力の極性）を示します。

しかし、多用途の磁束はコイルに変化する電流を引き起こし、電磁気学のチュートリアルで見たように、この自己誘導起電力はそれを生成する変化に直面し、電流の変化率が速いほど、それ自体の磁場を引き起こします。抵抗起電力は、レンツの法則により、コイル内の電流の変化に直面し、その方向性のために、この自己起電力は一般的に逆起電力と呼ばれます。

レンツの法則は、誘導電流の流れの方向を決定するための電磁誘導の基本法則のXNUMXつであり、エネルギー保存の法則に関連しています。

エネルギーは生成も破壊もできないため、宇宙のエネルギーの総量は常に一定であると述べているエネルギー保存の法則に従って、レンツの法則はマイケルファラデーの誘導の法則から導き出されています。

電磁誘導に関するレンツの法則についての最後のコメント。 導体と磁場の間に相対運動があると、導体内に起電力が誘導されることがわかりました。

最新のアプリ

電気と磁気の相互関係が確立された後、実際のアプリケーションは事実上無限でした。

たとえば、発電機は、機械的エネルギーを電気エネルギーに変換することにより、革新的で産業的な概念の広い範囲への道を開きました。発電機は、 電磁誘導、磁場を介して導電体を通過しています。

上で説明したように、コイルの片側が最初に一方向に、次に他の方向に磁場を通過すると、最終結果は交流になります。このオルタネータータイプのデバイスは、車両で一定の電流を生成するために使用されるものと同じです。エネルギーの流れ。

また、変圧器は電磁石誘導によってある電気回路から別の電気回路に交​​流を送ることができます。各近隣には中央の電柱に変圧器があり、これはすべての個々の家に電気を送るための導管です。

ほとんどの場合、これらのタイプの電力変圧器は一定の周波数で電力を送信し、無線周波数変圧器はより高い周波数内で動作し、RF発電機に多くの産業用途を提供します。

ラジオは、科学を応用したオリジナルの「現代的な」発明のXNUMXつでした。 電磁放射その他の最新の開発には、誘導加熱および誘導ろう付け（さまざまな金属を溶接して加工可能な材料を形成する金属製造で使用される溶接プロセス）が含まれます。