Проводящий контур — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Cтраница 3

При возникновении электрического тока в проводящем контуре часть энергии источника питания расходуется на преодоление электрического сопротивления контура и превращается в тепло, другая часть запасается в виде энергии магнитного поля.  [31]

При возникновении электрического тока в проводящем контуре одна часть энергии источника питания расходуется на преодоление электрического сопротивления контура и превращается в теплоту, другая запасается в виде энергии магнитного поля. С увеличением тока растет энергия магнитного поля. Она может быть возвращена источнику или преобразована в другой вид энергии при уменьшении тока.  [32]

Явление возникновения электродвижущей силы в проводящем контуре при изменении магнитного потока сквозь поверхность этого контура называется электромагнитной индукцией. Это явление открыто Фарадеем в 1831 г. Возникающий при этом в замкнутом контуре ток называется индукционным.  [33]

Электродвижущая сила индукции изменяется в замкнутом проводящем контуре по закону е / Acoscot.  [34]

Явление возникновения электрического тока в замкнутом проводящем контуре при изменениях магнитного поля, пронизывающего контур, называется электромагнитной индукцией.  [35]

Разложение напряженности маг.  [36]

При всяком изменении магнитного потока через проводящий контур в этом контуре возникает электрический ток.  [37]

Во-вторых, если эта кривая представляет собой проводящий контур и движется через поле, в ней действует электродвижущая сила, величина которой может быть выражена степенью изменения числа силовых линий, проходящих через пространство, охватываемое кривой.  [38]

Шасси автомобиля и оси колес составляют замкнутый проводящий контур. Индуцируется ли в нем ток при движении автомобиля.  [39]

Магнитное поле оказывает ориентирующее действие на замкнутый проводящий контур, по которому идет постоянный электрический ток. На рис. 21.8 показана прямоугольная рамка А, помещенная в однородное магнитное поле.  [40]

И Магнитное поле оказывает ориентирующее действие на

замкнутый проводящий контур, по которому идет постоянный электрический ток. На рис. 21.8 показана прямоугольная рамка А, помещенная в однородное магнитное иоле. При пропускании постоянного тока через рамку она поворачивается под действием сил Ампера так, что ее плоскость располагается перпендикулярно вектору В, причем из конца вектора В ток в рамке виден идущим против часовой стрелки. Это положение рамки с током показано штриховой линией.  [41]

Шасси автомобиля вместе с двумя осями составляет замкнутый проводящий контур.  [42]

К упражнению.  [43]

Шасси автомобиля вместе с двумя осями составляет замкнутый проводящий контур. Индуцируется ли в нем ток при движении автомобиля.  [44]

Максвелл обобщил закон электромагнитной индукции (25.8) для замкнутого проводящего контура, находящегося неподвижно в переменном магнитном поле. Из (25.8) видно, что материал проводника никак не влияет на индуктируемое в нем электрическое поле. Поэтому Максвелл предположил, что закон (25.8) справедлив не только для проводящего контура, но для любого контура, мысленно проведенного в переменном магнитном поле.  [45]

Страницы:      1    2    3    4

Индукционный ток. Определение. Условия возникновения. Величина и направление

• admin
• 28.09.2022
• 0 comments

Индукционный ток это такой ток, который возникает в замкнутом проводящем контуре, находящемся в переменном магнитном поле. Этот ток может возникать в двух случаях. Если имеется неподвижный контур, пронизываемый изменяющимся потоком магнитной индукции. Либо когда в неизменном магнитном поле движется проводящий контур, что также вызывает изменение магнитного потока пронизывающего контур.

Рисунок 1 — Проводник перемещается в неизменном магнитном поле

Причиной возникновения индукционного тока является вихревое электрическое поле, которое порождается магнитным полем. Это электрическое поле действует на свободные заряды, находящиеся в проводнике, помещенном в это вихревое электрическое поле.

 

Рисунок 2 — вихревое электрическое поле

Также можно встретить и такое определение. Индукционный ток это электрический ток, который возникает вследствие действия электромагнитной индукции. Если не углубляется в тонкости закона электромагнитной индукции, то в двух словах ее можно описать так. Электромагнитная индукция это явление возникновение тока в проводящем контуре под действие переменного магнитного поля.

С помощью этого закона можно определить и величину индукционного тока. Так как он нам дает значение ЭДС, которая возникает в контуре под действие переменного магнитного поля.

 

Формула 1 — ЭДС индукции магнитного поля.

Как видно из формулы 1 величина ЭДС индукции, а значит и индукционного тока зависит от скорости изменения магнитного потока пронизывающего контур. То есть чем быстрее будет меняться магнитный поток, тем больший индукционный ток можно получить. В случае, когда мы имеем постоянное магнитное поле, в котором движется проводящий контур, то величина ЭДС будет зависеть от скорости движения контура.

Чтобы определить направление индукционного тока используют правило Ленца. Которое гласит что, индукционный ток направлен навстречу тому току, который     его вызвал. Отсюда и знак минус в формуле для определения ЭДС индукции.

Индукционный ток играет важную роль в современной электротехнике. Например, индукционный ток, возникающий в роторе асинхронного двигателя, взаимодействует с током, подводимым от источника питания в его статоре, вследствие чего ротор вращается.

На этом принципе построены современные электродвигатели.

 

Рисунок 3 — асинхронный двигатель.

В трансформаторе же индукционный ток, возникающий во вторичной обмотке, используется для питания различных электротехнических приборов. Величина этого тока может быть задана параметрами трансформатора.

Рисунок 4 — электрический трансформатор.

И наконец, индукционные токи могут возникать и в массивных проводниках. Это так называемые токи Фуко. Благодаря им можно производить индукционную плавку металлов. То есть вихревые токи, текущие в проводнике вызывают его разогрев. В зависимости от величины этих токов проводник может разогреваться выше точки плавления.

Рисунок 5 — индукционная плавка металлов. 

Итак, мы выяснили, что индукционный ток может оказывать механическое, электрическое и тепловое действие. Все эти эффекты повсеместно используются в современном мире, как в промышленных масштабах, так и на бытовом уровне.

Что такое цепь?

Схемы являются основой электроники, поэтому давайте уделим несколько минут их разбору и обсудим, что они собой представляют на самом деле.

Цепь — это петля, по которой может протекать ток. Источник питания, такой как батарея, обеспечивает энергию для работы схемы. Электроны текут от отрицательной стороны источника питания, через цепь и обратно к положительной стороне источника питания. Как только электроны возвращаются к источнику питания, цепь замыкается.

Наш любимый пример простой схемы — светодиод, подключенный к батарее. Когда отрицательный вывод на светодиоде подключен к отрицательной стороне батареи, а положительный вывод подключен к положительной стороне, энергия течет от батареи через светодиод, в результате чего светодиод загорается.

 

Компоненты цепи

На базовом уровне цепи можно разбить на три части:

• Источник напряжения — обеспечивает электроны, проходящие через цепь для ее питания. Обычными источниками напряжения являются батареи и электрические соединения, такие как розетки.
• Нагрузка — потребляет мощность, создаваемую источником напряжения. Нагрузки — это то, что заставляет схему светиться, издавать шум, запускать программу и многое другое. В простых схемах нагрузкой может быть одна лампочка, но в более сложных цепях нагрузка может состоять из комбинации резисторов, конденсаторов, лампочек, зуммеров и т. д.
• Проводящий путь — это путь, по которому ток проходит по цепи. Он должен быть изготовлен из проводящих материалов, чтобы электричество могло течь. Путь начинается от источника напряжения, проходит через нагрузку и возвращается к источнику напряжения. Чтобы создать замкнутую цепь, этот путь должен образовывать петлю.

Открытые и закрытые цепи

Для обеспечения питания цепи должны быть замкнуты. Это происходит, когда образуется полная петля от одной стороны источника напряжения до другой стороны. Если в этой петле есть какие-либо прерывания, электроны не могут завершить свою петлю, создавая разомкнутую цепь.

С технической точки зрения термин «разомкнутая цепь» является оксюмороном, поскольку само определение цепи требует наличия замкнутого контура. Однако термин «разомкнутая цепь» часто используется для обозначения цепи, которая была разорвана преднамеренно (через что-то вроде переключателя или кнопки) или из-за ошибки (например, из-за поломки или незакрепленного компонента).

Короткие замыкания

Когда токопроводящий путь цепи соединяется напрямую с одного конца источника напряжения на другой без предварительного питания нагрузки, результатом является короткое замыкание.

Фото предоставлено: Dummies

Ток течет везде, где только может, и если он найдет более короткий путь, он им воспользуется. Вот почему токопроводящие провода покрыты изолятором — для предотвращения случайного короткого замыкания из-за соприкосновения проводов.

Короткое замыкание может быть очень опасным и привести к возгоранию проводов, повреждению блока питания, разрядке аккумулятора, возникновению пожара и т. д. Большую часть времени ваш блок питания будет иметь встроенный механизм безопасности для ограничения максимального тока в случае короткого замыкания, но не всегда. По этой причине во всех домах и зданиях есть автоматические выключатели, чтобы предотвратить возгорание в случае короткого замыкания где-то в проводке. Если вы заметили, что часть вашей цепи внезапно становится горячей или часть внезапно перегорает, немедленно отключите питание и проверьте возможные короткие замыкания.

Важно отметить, что current не ограничивается выбором только одного пути, он выберет любой доступный путь, который сможет найти. Это означает, что даже при наличии короткого замыкания на нагрузку может подаваться небольшое количество энергии.

Идем дальше

Теперь, когда вы знаете, что такое схема, пришло время попробовать ее построить. Как мы упоминали выше, нам нравится начинать только с батареи и светодиода. Оттуда попробуйте добавить дополнительные компоненты через бумажную схему, в которой используется медная лента для создания проводящего пути, или создайте схему на макетной плате с помощью перемычек, резисторов и светодиодов. Взгляните на руководство по набору изобретателя SparkFun, чтобы узнать больше о создании собственных схем.

Проводники и изоляторы

Google Ads

• Изучив этот раздел, вы сможете:
• • Распознавать обычные электрические проводники и их применение.
• • Распознавать обычные электрические изоляторы и их применение.

Проводники

В электрических и электронных схемах и компонентах ПРОВОДНИКИ представляют собой материалы, которые позволяют электрическому току течь через них, потому что их атомная структура позволяет внешним (свободным) электронам легко перемещаться от одного атома к другому, и потому что электроны переносят отрицательное электрического заряда они легко отталкиваются приложенным отрицательным электрическим зарядом и притягиваются положительным зарядом. Следовательно, приложение напряжения между двумя концами проводника вызывает «дрейф электронов» от отрицательного к положительному, что приводит к возникновению электрического тока. К материалам, подходящим для использования в качестве проводников, относятся:

Большинство металлов

Некоторые газы

Растворы кислот, щелочей и солей в воде

Металлические проводники

латунь, фосфористая бронза и манганин широко используются в электрических и электронных схемах. Электрические разъемы в выключателях или в сетевой вилке на 13 А используют хороший проводник, такой как латунь, для основных контактов. Фосфористая бронза, сплав меди и олова с некоторым количеством фосфора, имеет пружинистую природу и используется для таких контактов, как держатель предохранителя в сетевой вилке, а также «щетки», используемые для передачи тока между неподвижными и вращающимися частями в некоторых электрических устройствах. моторы.

Лучший металлический проводник — чистое серебро; однако у него есть два недостатка. Его поверхность легко тускнеет под воздействием воздуха, что создает поверхность с высоким сопротивлением, что снижает ее проводимость. Хотя это не вызывает больших проблем в проводниках высокого напряжения, это может значительно снизить проводимость в устройствах с низким напряжением, таких как выключатели или контакты вилки/розетки. Серебро также дорого по сравнению с другими металлами, такими как медь (второй лучший металлический проводник). Хотя медь является наиболее популярным металлом для электрических проводников, она также тускнеет, поэтому медные проводники часто покрывают менее тускнеющими металлами, такими как никель. Однако для оптимальной контактной проводимости в устройствах с низким напряжением используется позолота, поскольку, хотя проводимость немного меньше, чем у чистой меди, золото не тускнеет.

Золотое покрытие обычно используется для уменьшения «поверхностного эффекта» в проводниках, используемых для высокочастотных токов. Скин-эффект — это склонность высокочастотных токов протекать в основном вблизи поверхности проводника. Таким образом, использование позолоты обеспечивает путь тока с сопротивлением лишь немного хуже, чем у меди в теле кабеля, но значительно лучше, чем у потускневшего внешнего слоя кабеля или разъема. Следовательно, часто можно увидеть позолоченные розетки и разъемы в таких устройствах, как мобильные телефоны и даже аудиооборудование.

Манганин — еще один сплав на основе меди, но с более высоким сопротивлением, используемый в конструкции резисторов с проволочной обмоткой и нагревательных элементов для приложений высокой мощности.

Рис. 1.1.1 Электропроводность металлов

В качестве проводника обычно используется алюминий. Хотя он и не такой хороший проводник, как медь, он намного легче и полезен для таких применений, как большие распределительные кабели, пересекающие ландшафт, натянутые на опорах электропередач. Медные кабели были бы слишком тяжелыми для этой работы. Алюминий также обладает некоторыми свойствами, полезными в конструкции транзисторов и диодов.

Серебро является еще лучшим проводником, чем медь, но поскольку оно дороже, его используют в очень небольших количествах.

Проводимость металлов, используемых в электрических целях, можно сравнить с международно признанным стандартным значением, как показано на рис. 1.1.1. Это отожженная медь, то есть медь, которая нагревалась и охлаждалась с контролируемой скоростью, чтобы размягчить металл и удалить любые присутствующие напряжения. Таким образом, другие обычно используемые металлы можно сравнивать с этим стандартом, где показатель 100% указывает на такую ​​же проводимость, как у меди, более 100% указывает на лучший проводник, а менее 100% — на худший проводник. Обратите внимание, что в таблице сравниваются только стандартные образцы металлов и не учитываются эффекты, связанные с потускнением или различной частотой тока и т. д.

Проводящие газы

Некоторые газы могут пропускать ток, например, неон, который дает типичное оранжевое свечение, когда через него проходит небольшой электрический ток при высоком напряжении. Неоновые индикаторные лампы имеют множество применений и могут использоваться как с переменным, так и с постоянным током.

В неоновом и флуоресцентном освещении другие цвета, кроме оранжевого, могут быть получены путем добавления газов, таких как аргон, ртуть или гелий, при низком давлении. Свет создается за счет приложения высокого напряжения между двумя электродами на обоих концах трубки, что вызывает ионизацию молекул газа и испускание фотонов, излучая свет либо непосредственно через прозрачную стеклянную трубку, либо косвенно, возбуждая люминофорное покрытие на стене. трубки, чтобы дать больший диапазон цветов.

Изоляторы

Материалы, препятствующие прохождению электрического тока, называются ИЗОЛЯТОРАМИ. В основном это твердые материалы, в которых внешние электроны каждого атома прочно связаны с ядром атома, что предотвращает любое движение электронов в «нормальном диапазоне» приложенного напряжения. Материалы, обычно используемые в электронных схемах, включают:

Пластмассы (например, полистирол, ПВХ, бакелит и полиэтилен)

Стекло (включая стекловолокно)

Керамика

Смолы (например, эпоксидные смолы)

Бумага (обычно пропитанная воском, смолой и т. д.)

Каучук (натуральный или синтетический)

Воздух

Термины «изолятор» и «проводник» являются относительными.