Что является причиной возникновения индукционного тока?
Статьи › Магнит › Магнит вводят в кольцо в результате чего появляется ток направление которого показано на рисунке
Индукционный ток — электрический ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции, пронизывающего этот контур. Величина и направление индукционного тока определяются законом электромагнитной индукции и правилом Ленца.
- Какая причина возникновения индукционного тока?
- Что является причиной возникновения индукционного тока в кольце?
- Какие способы возникновения индукционного тока?
- Как и от чего зависит индукционный ток?
- Когда возникает индукционный ток в проводнике?
- Что такое индукция простыми словами?
- Когда возникает Самоиндукция?
- Что такое направление индукционного тока?
- Что такое магнитный поток и от чего он зависит?
- Почему в катушке возникает индукционный ток?
- Когда возникает ЭДС индукции?
- Что порождает ток?
- Когда возникает индукционный ток в рамке?
- Почему в рамке возникает индукционный ток?
- Что такое индукция в физике?
- Что такое вектор индукции магнитного поля?
- Что называется магнитным потоком?
- Что такое Самоиндукция 9 класс?
- Что называется явление электромагнитной индукции?
- Что можно определить по правилу Ленца?
- Как зависит направление индукционного тока?
- Можно ли получить индукционный ток?
- Когда возникает магнитное поле?
- Чему равна сила индукционного тока?
- Чему равна магнитная индукция?
- Чему равен магнитный поток?
- Чему равна ЭДС индукции возникающая в контуре?
- Почему при замыкании цепи лампа соединенная с катушкой?
- Почему кольцо отталкивается от магнита?
- Что такое Самоиндукция в физике?
- Как формулируется закон электромагнитной индукции?
- Как возникает вихревое электрическое поле?
Какая причина возникновения индукционного тока?
Индукционный ток — электрический ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре при изменении потока магнитной индукции, пронизывающего этот контур.
Величина и направление индукционного тока определяются законом электромагнитной индукции и правилом Ленца.
Что является причиной возникновения индукционного тока в кольце?
Индукция магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом, уменьшается с увеличением расстояния до него. Поэтому при приближении магнита к кольцу (задача 23.1.3) поток индукции магнитного поля магнита через кольцо изменяется, и в кольце возникает индукционный ток.
Какие способы возникновения индукционного тока?
Из формулы видно, что индукционный ток возникает в 3 случаях:
- рамка находится в переменном магнитном поле;
- изменяется площадь контура;
- изменяется угол ∠α между нормалью и магнитной индукцией В, происходит вращение рамки.
Как и от чего зависит индукционный ток?
Сила индукционного тока зависит от скорости изменения магнитного потока. Ток в цепи может существовать, когда на свободные заряды действуют сторонние силы. Работа этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль замкнутого контура равна ЭДС.
Когда возникает индукционный ток в проводнике?
Электрический ток в замкнутом контуре, возникающий при изменении магнитного поля, называется индукционным.
Что такое индукция простыми словами?
Индукция — это вид обобщения, связанный с предвосхищением результатов наблюдений и экспериментов на основе данных опыта. В индукции данные опыта «наводят» на общее, поэтому индуктивные обобщения рассматриваются обычно как опытные истины или эмпирические законы.
Когда возникает Самоиндукция?
Самоиндукция — это явление возникновения ЭДС индукции в проводящем контуре (в цепи) при изменении протекающего через контур тока. При изменении тока в контуре пропорционально меняется и магнитный поток через поверхность, ограниченную этим контуром.
Что такое направление индукционного тока?
Направление индукционного тока в контуре определяется правилом Ленца: Индукционный ток направлен так, чтобы своим магнитным полем противодействовать изменению магнитного потока, которым он вызван.
Что такое магнитный поток и от чего он зависит?
Ответ: магнитный поток зависит от индукции магнитного поля, площади контура и его положения относительно поля.
Почему в катушке возникает индукционный ток?
Причиной возникновения индукционного тока служит приближение северного полюса; по закону Ленца индукционный ток должен произвести отталкивание северного полюса и для этой цели должен создать на верхнем конце катушки А одноименный, т. е.
В каком случае возникает явление электромагнитной индукции?
Электромагни́тная инду́кция — явление возникновения электрического тока, электрического поля или электрической поляризации при изменении магнитного поля во времени или при движении материальной среды в магнитном поле.
Когда возникает ЭДС индукции?
Значит, при изменении числа магнитных линий через поверхность, ограниченную контуром, в нем появляется ЭДС, которую называют ЭДС индукции.
Что порождает ток?
Переменное магнитное поле создает переменное электрическое поле, которое, действуя на свободные заряды, создает электрический ток.
Этот ток, будучи переменным, в свою очередь порождает переменное магнитное поле, создающее электрическое поле в том же проводнике, и т.
Когда возникает индукционный ток в рамке?
Согласно закону электромагнитной индукции, ток в рамке возникает только при изменении магнитного потока, проходящего через рамку.
Почему в рамке возникает индукционный ток?
Если ось вращения рамки будет перпендикулярна направлению силовых линий магнитного поля, то через рамку потечёт индукционный ток.
Что такое индукция в физике?
Слово «индукция» употребляется в физике для обозначения явлений возбуждения в телах магнитного или электрического состояния, а также возникновения в них электрических токов — под влиянием других тел, находящихся на расстоянии от первых и представляющих собой намагниченные или наэлектризованные тела или, наконец.
Что такое вектор индукции магнитного поля?
Магни́тная инду́кция — векторная физическая величина, являющаяся силовой характеристикой магнитного поля, а именно характеристикой его действия на движущиеся заряженные частицы и на обладающие магнитным моментом тела.
; единица измерения в СИ — тесла (Тл), в СГС — гаусс (Гс) (связь: 1 Тл = 104 Гс).
Что называется магнитным потоком?
Магнитным потоком Ф называется физическая величина равна произведению магнитной индукции В магнитного поля на площадь контура S, который пронизывает магнитное поле, и на косинус угла между перпендикуляром к плоскости и вектором магнитной индукции: Ф = В *S*cosα. Единицей измерения магнитного потока является вебер (Вб).
Что такое Самоиндукция 9 класс?
Самоиндукция — это явление возникновения индукционного тока в цепи при изменении протекающего по цепи тока. Возникающий индукционный ток называют током самоиндукции.
Что называется явление электромагнитной индукции?
Возникновение электрического тока в замкнутом проводнике (замкнутой цепи) возможно при помощи обратного преобразования из магнитного потока в электрический. Это явление называется электромагнитной индукцией.
Что можно определить по правилу Ленца?
Пра́вило Ле́нца — правило, определяющее направление индукционного тока.
Оно гласит: Индукционный ток всегда имеет такое направление, что он ослабляет действие причины, возбуждающей этот ток.
Как зависит направление индукционного тока?
Направление индукционного тока в контуре зависит от того, увеличивается или уменьшается магнитный поток через этот контур.
Можно ли получить индукционный ток?
Нельзя получить ни при каких условиях. Чтобы создать индукционный ток нужен замкнутый контур. Обязательно, чтобы он находился в изменяющемся магнитном поле. По причине того, что этот ток должен принимать разные значения.
Когда возникает магнитное поле?
Магнитное поле создаётся (порождается) током заряженных частиц, или изменяющимся во времени электрическим полем, или собственными магнитными моментами частиц (последние для единообразия картины могут быть формальным образом сведены к электрическим токам).
Чему равна сила индукционного тока?
Для определения величины силы индукционного тока в указанном замкнутом проводнике применим формулу: I = εi / R = ΔФ / (R * Δt).
Чему равна магнитная индукция?
Индукция магнитного поля численно равна силе, с которой действует магнитное поле на единичный элемент тока (i*Dl = 1), расположенный перпендикулярно к направлению поля. Индукция магнитного поля — величина векторная. Направление вектора магнитной индукции совпадает с направлением магнитного поля.
Чему равен магнитный поток?
Магнитный поток — скалярная физическая величина, равная произведению модуля магнитной индукции на площадь контура проводника, и на косинус угла между нормалью нормалью к поверхности и магнитной индукцией.
Чему равна ЭДС индукции возникающая в контуре?
Согласно закону Фарадея, ЭДС индукции прямо пропорциональна изменению скорости магнитного потока. Формула Фарадея выглядит следующим образом: Е = — Δφ / Δt, где Δφ — изменение магнитного потока; Δt — интервал времени в течении которого происходит изенение магнитного потока.
Почему при замыкании цепи лампа соединенная с катушкой?
Причина этих явлений — самоиндукция.
При нарастании силы тока возникает вихревое электрическое поле, по правилу Ленца препятствующее этому нарастанию, поэтому лампа, соединённая с катушкой, загорается не сразу.
Почему кольцо отталкивается от магнита?
При приближении магнита кольцо отталкивается, значит, полюса магнита и магнитного поля кольца обращены друг к другу одноименными полюсами. Вектора магнитной индукции магнита и кольца противонаправлены. В случае, если магнит подносят северным полюсом к кольцу, то вектор магнитной индукции кольца направлен вправо.
Что такое Самоиндукция в физике?
Самоиндукция — это явление возникновения ЭДС индукции в проводящем контуре (в цепи) при изменении протекающего через контур тока. При изменении тока в контуре пропорционально меняется и магнитный поток через поверхность, ограниченную этим контуром.
Как формулируется закон электромагнитной индукции?
Закон гласит: Для любого контура индуцированная электродвижущая сила (ЭДС) равна скорости изменения магнитного потока, проходящего через этот контур, взятой со знаком минус.
или другими словами: Генерируемая ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока.
Как возникает вихревое электрическое поле?
Итак, сущность явления электромагнитной индукции заключается в том, что вихревое электрическое поле возникает в любой точке пространства, если в этой точке существует изменяющееся во времени магнитное поле, независимо от того, есть там проводящий контур или нет.
Явление электромагнитной индукции.
В 1831 г. М.Фарадей впервые получил электрический ток с помощью магнитного поля.
1. При введении постоянного магнита в катушку, замкнутую на гальванометр, появляется электрический ток. Заметим, что если магнит неподвижен, то ток не возникает, каким бы мощным не был магнит. Ток возникает и при выведении магнита из катушки.
2. Ток возникает при введении в катушку и выведении из нее электромагнита.
3. Электрический
ток возникает в катушке, замкнутой на
гальванометр, если включать и выключать
ток во второй катушке, намотанной по
первой.
4. Ток возникает в последнем случае и при постоянно замкнутом ключе при введении в катушки и выведении из них железного сердечника.
В рассмотренных случаях электрический ток не имеет явного источника тока. Он возникает в катушке при изменении магнитного поля, пронизывающего ее. Такой ток называют индукционным током. ЯВЛЕНИЕ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА В ЗАМКНУТОМ ПРОВОДНИКЕ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ПРОХОДЯЩЕГО ЧЕРЕЗ НЕГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НАЗЫВАЕТСЯ ЯВЛЕНИЕМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ. Впоследствии оказалось, что сущность явления электромагнитной индукции состоит в том, что всякое переменное магнитное поле порождает переменное электрическое поле, а проводник только позволяет в этом убедиться.
Направление
индукционного тока определяется по
правилу Ленца. Прибор Ленца состоит из
двух алюминиевых колец, закрепленных
на алюминиевом же коромысле. Одно из
колец сплошное, второе разрезанное.
Если постоянный магнит любым полюсом
вводить в неразрезанное кольцо, то
кольцо отталкивается от магнита, при
выведении — притягивается.
Разрезанное
кольцо на введение или выведение магнита
не реагирует. Значит причина взаимодействия
кольца и магнита состоит в появлении в
неразрезанном кольце индукционного
тока. Кольцо при прохождении по нему
индукционного тока становится
электромагнитом. Одноименные полюсы
магнитов отталкиваются. Следовательно
при введении любого полюса постоянного
магнита на ближней к нему стороне кольца
возникает одноименный полюс электромагнита,
при выведении — разноименный. Итак, при
введении магнита индукционный ток
стремится не допустить нарастания
магнитного поля, при выведении — убывания.
Именно явление
электромагнитной индукции используется
в промышленных индукционных генераторах
электрического тока. Простейшим
индукционным генератором тока является
проволочная рамка, вращающаяся в
магнитном поле. Через рамку проходит
переменное магнитное поле и в ней
образуется индукционный электрический
ток, который с помощью коллектора можно
снимать и подавать в электрическую
цепь.
Мощность переменного тока (часть третья): Нагрузки цепи переменного тока
Нагрузки цепи переменного тока
В прошлом месяце мы обсуждали взаимосвязь между напряжением и частотой и попытались сделать эту довольно сложную трехфазную синусоиду немного более понятной. В этом месяце мы быстро рассмотрим типы нагрузки, которые составляют типичную цепь переменного тока.
В цепях переменного тока возникают три основные нагрузки: резистивная, индуктивная и емкостная (и различные комбинации этих трех). Как это звучит, резистивная нагрузка состоит исключительно из сопротивления.
Электрическое сопротивление — это просто измерение сопротивления прохождению тока (электронов). Сопротивление прямо пропорционально внутреннему удельному сопротивлению материала и его длине и обратно пропорционально площади его поперечного сечения. Примеры резистивных цепей включают водонагреватели, утюги, электрические плиты и даже лампы накаливания — почти все, что предназначено для выработки тепла.
Индуктивные нагрузки , с другой стороны, создают наведенные токи, которые препятствуют протеканию первичного тока в цепи. Это противодействие текущим изменениям отличается от сопротивления и называется реактивным сопротивлением. Примеры индуктивных цепей включают электродвигатели, генераторы, соленоиды и трансформаторы.
Емкостные нагрузки действуют прямо противоположно индуктивным нагрузкам и замедляют поток напряжения. Примеры включают настоящие конденсаторы (конденсаторы), пьезоэлектрические устройства и полупроводники на основе оксидов металлов. Эти три нагрузки по-разному влияют на поток напряжения и тока в цепи переменного тока.
Резистивные цепи
В случае резистивной нагрузки переменный ток теряет большую часть своей загадочности и ведет себя почти как постоянный ток. Хотя не существует такой вещи, как чисто резистивная цепь переменного тока, многие из них достаточно близки, чтобы следовать закону Ома (I = E/R, где I — ток в амперах, E — напряжение, а R — сопротивление в Омах). На рис. 1 показана простая цепь с сопротивлением 60 Ом, питаемым от источника мощностью 120 ВА.
Мощность, которую рассеивает схема (в виде тепла), является просто произведением вольт на ампер, или 240 Вт. Если бы мы не знали напряжения в цепи, мы могли бы вычислить его, измерив ток. Если I равно 2 амперам, то E = IR или 120 В. Причина такой простоты этих расчетов может быть объяснена взаимосвязью кривых напряжения, тока и мощности, показанных на рисунке 2.9.0005 Рис. 2 На рис. 2 показаны потоки напряжения (синий), тока (красный) и мощности (зеленый) в простой резистивной цепи, такой как показанная на рис. Обратите внимание, что кривая мощности всегда положительна, за исключением тех точек, где напряжение и ток проходят через нуль. Даже когда и ток, и напряжение отрицательны, мощность все равно положительна, потому что произведение двух отрицательных величин дает положительную величину. Поэтому мощность потребляется во всех точках, кроме тех, где волны проходят через ноль. Несмотря на то, что формы волны все еще немного сложны, их синхронные отношения делают резистивную цепь относительно понятной. Индуктивные нагрузки не могут быть более разными. Новое измерение, известное как индуктивность, и новая величина, известная как реактивное сопротивление, заставляют этот тип схемы вести себя иначе, чем простая резистивная нагрузка. Это различное поведение связано с положительными и отрицательными колебаниями синусоиды переменного тока. На рис. 3 показан пример простой индуктивной цепи, состоящей из источника переменного тока, соединенного с катушкой индуктивности. В этом примере индуктор представляет собой катушку из проволоки, состоящую из нескольких витков. Когда переменный ток протекает через катушку, внутри и вокруг катушки создается магнитное поле, которое увеличивается и уменьшается пропорционально первичному току, протекающему через цепь. Это изменяющееся магнитное поле индуцирует вторичное напряжение в катушке, которое вызывает вторичный ток, противодействующий первичному току. Этот процесс известен как самоиндукция или самоиндукция. Рисунок 3 Рисунок 4 (от Collaboration for NDT Education) дает более четкое представление о том, как это происходит. В этом примере первичный ток (красный) показан текущим по часовой стрелке через петли в катушке. Его течение порождает магнитное поле (синее) в первом контуре. Магнитное поле индуцирует вторичный ток (зеленый) во втором контуре, который течет против часовой стрелки. Течение вторичного тока против часовой стрелки (часто называемое обратной ЭДС) противодействует нормальному течению тока и заставляет ток отставать от напряжения в цепи. Это противодействие изменению первичного тока известно как реактивное сопротивление. 9Рисунок 4 Противоположный поток индуцированного вторичного тока препятствует протеканию первичного тока и заставляет его отставать от напряжения на 90 градусов или одну четверть периода. Рисунок 5 Во время положительных четвертей циклов цепь накапливает энергию в виде магнитного поля, а во время отрицательных циклов поле рассеивается и возвращает энергию источнику. Следовательно, чисто индуктивная цепь не потребляет энергии. Степень, в которой вторичный ток или противоэдс препятствует протеканию первичного тока, называется индуктивным реактивным сопротивлением (X L ) и, как и сопротивление, измеряется в омах. Вскоре мы покажем, как можно использовать индуктивное сопротивление, чтобы помочь переопределить закон Ома для использования в цепях переменного тока. Мы закончим эту часть кратким обсуждением чисто емкостных схем. На рис. 6 показана простая чисто емкостная цепь переменного тока. Заряд не может течь между двумя пластинами, поскольку они изолированы друг от друга, поэтому кажется немного необычным, что в цепи существует непрерывный переменный ток. Причина, по которой ток течет в емкостной цепи при подаче переменного тока, заключается в том, что эти заряженные пластины меняют свою полярность каждый раз, когда синусоида переменного тока меняет направление. Это заставляет заряд течь к двум пластинам и от них. Рисунок 6 На рисунке 7 показаны потоки напряжения и тока в чисто емкостной цепи. Соотношение потока прямо противоположно тому, что в индуктивной цепи, и ток опережает напряжение на 90 градусов. Хотя мощность не показана, она будет выглядеть как кривая мощности в индуктивном примере, и схема не потребляет энергии. Степень, в которой зарядка препятствует напряжению, называется емкостным реактивным сопротивлением (X C ) и измеряется в омах, как сопротивление и индуктивное сопротивление. Рисунок 7 Хотя некоторые цепи состоят из одного типа нагрузки, большинство из них представляют собой комбинации и называются цепями RLC. Из-за влияния индуктивной и емкостной нагрузки закон Ома (E = IR) не применяется. Вместо этого сопротивление (R) заменяется импедансом (Z), а импеданс учитывает как индуктивное, так и емкостное реактивное сопротивление. Коэффициент мощности описывает, насколько эффективно нагрузки в цепи могут использовать доступную мощность, и напрямую связан с индуктивным и емкостным сопротивлением. Мы не будем обсуждать здесь коэффициент мощности, потому что я уже затрагивал эту важную тему переменного тока в прошлом. В следующем месяце мы изучим взаимную индукцию и универсальность этой машины взаимной индукции, известной как трансформатор. Насосы и системы, Август 2010 г. `; Наука Факт проверен 
1. В чисто резистивной цепи напряжение и ток растут и падают синхронно. Причина этого заключается в том, что сопротивление постоянно препятствует протеканию тока в цепи независимо от того, является ли напряжение постоянным или переменным. Из-за этого постоянного противодействия ток течет в фазе с напряжением. В каждой точке выше оси x и напряжение, и ток положительны, а в каждой точке ниже оси x оба отрицательны. Зеленая кривая представляет мощность (в ваттах), рассеиваемую в виде тепла в цепи, и представляет собой произведение напряжения и тока в любой точке оси x.
Индуктивные цепи
В цепи постоянного тока это противодействие возникает только при включении или выключении напряжения. Как только индуктивная цепь постоянного тока находится под напряжением, ток постоянно течет в одном направлении, и вторичный ток не индуцируется.
Кривая мощности показывает общий эффект реактивного сопротивления. Обратите внимание, что он положителен в течение каждой второй четверти цикла и отрицателен в течение четверти цикла между ними. Среднеквадратические значения положительных и отрицательных участков кривой также равны. Емкостные схемы
Конденсатор — это устройство, которое может накапливать электрический заряд, а накопленная энергия равна работе, затраченной на его зарядку. Он состоит из двух пластин, разделенных изолирующим слоем, называемым диэлектриком. При подключении к постоянному напряжению одна пластина приобретает отрицательный заряд, а другая — положительный, но после полного заряда конденсатора через нее не протекает ток. Если тот же конденсатор подключен к сети переменного тока, переменный ток будет течь непрерывно.
Поэтому две пластины конденсатора непрерывно заряжаются и разряжаются, и ток течет непрерывно. Цепи RLC и импеданс
Уравнение принимает вид E = IZ, а Z равно √R 2 +(X L -X C ) 2 (где R — сопротивление, X L — индуктивное сопротивление, а X C — емкостное сопротивление). Знак квадратного корня охватывает все уравнение. Как вы можете видеть, X C вычитается из X L , поскольку его эффект отставания по напряжению компенсирует эффект отставания по току X L . Если они равны, они компенсируют друг друга, и цепь является чисто резистивной. В цепях, где X C больше, чем X L , отрицательная сумма возводится в квадрат и дает положительное число, которое добавляется к квадрату R. Квадратный корень из этой суммы дает нам фактическое сопротивление цепи.
См. мой июнь и июль 2007 г. Статьи P&S по коэффициенту мощности для подробного обсуждения. Что такое индуктивная связь?
Когда это происходит, они становятся взаимно реактивными или связаны индуктивными эффектами магнитного поля. Например, когда электрический ток проходит по проводу, создаваемое электромагнитное поле может индуцировать электрический ток в другом проводе, вызывая индуктивную связь между ними. Принципы и эффекты индуктивной связи находят применение в таких устройствах, как трансформаторы и электродвигатели.
Во-вторых, индуцирующее поле может создавать желаемый механический эффект, например, в электродвигателях. Наконец, индуцирующее поле может создавать резонанс, который сам по себе может создавать определенные желаемые электрические токи, например, в устройствах радиопередачи и приема и бесконтактных зарядных устройствах. В трансформаторах электрический ток проходит по проводу, намотанному на сердечник определенного типа, который называется первичной обмоткой. Этот провод намеренно расположен рядом с другим проводом, намотанным на тот же сердечник, который называется вторичной обмоткой.
Когда первичная и вторичная обмотки имеют разное количество витков вокруг сердечника, индуктивная связь вызывает другой эффект. Электромагнитное поле, создаваемое первичной обмоткой, индуцирует ток, величина которого пропорциональна разнице между двумя обмотками. Например, если первичная обмотка составляет 10 витков вокруг сердечника, а вторичная обмотка — 20 витков вокруг сердечника, то индуцированный ток во вторичной обмотке будет вдвое больше напряжения тока, проходящего через первичную обмотку.
Электродвигатель использует другой аспект электромагнитного поля.
В простом двигателе проволока намотана на ротор, образующий вращающийся вал двигателя. Когда по проводу проходит электрический ток, он создает электромагнитное поле. Затем это поле создает механическую силу, отталкивая и притягивая магниты, установленные вокруг ротора, в зависимости от полярности магнитных полей.
Резонансные устройства работают аналогично трансформаторам, но без парных обмоток. В этих устройствах создается постоянное электромагнитное поле. Когда это поле сталкивается с антенной, эффект индуктивной связи вызывает резонанс антенны, что, в свою очередь, индуцирует электрический ток в точке ее питания. В случае радио наведенный ток усиливается и слышен по радио.
