전자기 유도 식 및 단위, 작동 원리 및 예



그 전자기 유도 이것은 가변 자기장의 존재로 인하여 근처의 매체 또는 몸체에서 기전력 (전압)의 유도로서 정의된다. 이 현상은 영국의 물리학 자이자 화학자 인 Michael Faraday가 1831 년에 패러데이의 전자기 유도 법칙에 의해 발견되었습니다.

패러데이 (Faraday)는 코일 코일로 둘러싸인 영구 자석으로 실험 테스트를 수행하고 상기 코일상의 전압의 유도 및 기본 전류의 순환을 관찰했다.

이 법칙은 폐쇄 루프에서 유도 된 전압이 시간을 기준으로 표면을 가로 질렀을 때 자기 플럭스의 변화율에 직접 비례 함을 나타냅니다. 따라서, 가변 자기장의 영향으로 인접한 몸체에 전압 차 (전압)의 존재를 유도하는 것이 가능하다.

차례로,이 유도 전압은 유도 된 전압 및 분석 대상의 임피던스에 대응하는 전류의 순환을 일으킨다. 이 현상은 모터, 발전기 및 전기 변압기, 유도로, 인덕터, 배터리 등과 같이 전력 시스템 및 일상 사용 장치의 작동 원리입니다..

색인

  • 1 수식과 단위
    • 1.1 수식
    • 1.2 측정 단위
  • 2 작동 원리?
  • 3 예
  • 4 참고

수식 및 단위

패러데이가 관찰 한 전자 기적 유도는 이러한 유형의 현상을 복제하고 그 행동을 예측할 수있는 수학적 모델링을 통해 과학 세계에 공유되었습니다.

수식

전자기 유도 현상과 관련된 전기 매개 변수 (전압, 전류)를 계산하려면 먼저 자기장으로 알려진 자기 유도의 값을 정의해야합니다.

특정 표면을 가로 지르는 자속이 무엇인지 알아 보려면 자기 유도의 곱은 상기 영역에 의해 계산되어야합니다. 따라서 :

장소 :

Φ : 자성 유동 [Wb]

B : 자기 유도 [T]

S : 표면 [m2]

패러데이 법칙 (Faraday Law)은 주위의 물체에 유도되는 기전력이 시간에 대한 자속의 변화율에 의해 주어진다는 것을 나타냅니다.

장소 :

ε : 기전력 [V]

앞의 식에서 자속의 값을 바꿀 때 다음과 같이됩니다.

지역과 관련된 자속위한 한정된 경로를 정의하기 위해 방정식의 양쪽에 적분 값을 적용하는 경우, 근사값 필요한 더 정확한 계산을 얻을 수있다.

또한, 폐쇄 회로에서의 기전력 계산도 이와 같이 제한됩니다. 따라서 방정식의 두 구성원에 통합을 적용 할 때 다음이 얻어집니다.

측정 단위

자기 유도는 Teslas의 SI (International System of Units)에서 측정됩니다. 이 측정 단위는 문자 T로 표시되며 다음 기본 단위 집합에 해당합니다..

테슬라는 1 평방 미터의 표면에 1 웨버 자속을 발생시키는 균일 한 특성의 자기 유도와 동일합니다..

Cegesimal System of Unit (CGS)에 따르면, 자기 유도의 측정 단위는 가우스입니다. 두 단위 간의 동등 관계는 다음과 같습니다.

1 테슬라 = 10 000 가우스

자기 유도의 측정 단위는 엔지니어, 물리학 자 및 발명가 인 세보 - 크로아티아 니콜라 테슬라에게 그 이름을 썼습니다. 그것은 1960 년 중반이 방법으로 지명되었습니다.

어떻게 작동하나요??

1 차 및 2 차 요소간에 물리적 연결이 없기 때문에 유도라고합니다. 따라서 모든 것은 간접적이거나 무형적인 연결을 통해 발생합니다..

전자기 유도의 현상은 인접한 전도성 요소의 자유 전자에 가변 자기장의 힘의 선들이 작용할 때 발생합니다.

이를 위해, 유도가 일어나는 대상 또는 수단은 자기장의 힘의 선에 대하여 수직으로 배열되어야한다. 이러한 방식으로, 자유 전자에 가해지는 힘이 더 커지고 결과적으로 전자기 유도가 훨씬 강해진다..

차례로, 유도 전류의 순환 방향은 가변 자기장의 힘의 선에 의해 주어진 방향에 의해 주어진다.

한편, 자기장의 흐름을 변화시켜 인체 또는 근처 물체에 기전력을 유도하는 세 가지 방법이 있습니다.

1 - 흐름 강도의 변화에 ​​의한 자기장 모듈 수정.

2 - 자기장과 표면 사이의 각도 변경.

3- 고유 표면의 크기 수정.

이어서, 자기장을 수정 한 후, 기전력이 유도 전류를 생성한다 그들이 (임피던스)를 소유하고 전류 흐름에 대한 저항에 따라, 인접하는 물체에 유도.

아이디어의 순서대로, 유도 된 전류의 비율은 시스템의 물리적 구성에 따라 1 차보다 크거나 작을 것입니다.

예제들

전자기 유도의 원리는 전압 변압기의 작동 원리입니다.

전압 변압기 (감속기 또는 엘리베이터)의 변압 비는 변압기의 각 권선이 갖는 권선 수.

따라서, 코일의 수에 따라, 보조 전압이 될 수있는 전기 그리드 내의 어플리케이션에 따라 (변압기) 또는 낮은 (스텝 다운 변압기)보다.

마찬가지로 수력 발전소에서 전기를 생산하는 터빈도 전자기 유도 덕분에 작동합니다.

이 경우, 터빈의 블레이드는 터빈과 발전기 사이에 위치하는 회전축을 이동시킨다. 그러면 로터가 동원됩니다.

차례로, 회 전자는 일련의 권선으로 구성되며, 동작 중에는 가변 자기장이 발생합니다.

후자는 발전기의 고정자에 기전력을 유도하며, 발전기의 고정자는 프로세스 중에 생성 된 에너지를 온라인으로 전송할 수있는 시스템에 연결됩니다..

위의 두 가지 예를 통해 전자기 유도가 일상 생활의 기초적인 적용에서 우리 삶의 일부분 인 방법을 탐지 할 수 있습니다.

참고 문헌

  1. 전자기 유도 (s.f.). 원본 주소 '전자 - 학습서 .ws'
  2. 전자기 유도 (s.f.). 원본 주소 'nde-ed.org'
  3. 역사 속의 오늘 1831 년 8 월 29 일 : 전자기 유도가 발견되었습니다. 원본 주소 'mx.tuhistory.com'
  4. Martín, T., Serrano, A. (s.f.). 자기 유도 마드리드 폴리 테크닉 대학. 마드리드, 스페인 원본 주소 'montes.upm.es'
  5. Sancler, V. (s.f.). 전자기 유도 원본 주소 'euston96.com'
  6. 위키피디아, The Free Encyclopedia (2018). 테슬라 (유닛). 원본 주소 'en.wikipedia.org'