منو
 کاربر Online
554 کاربر online

تغییر شار مغناطیسی و نیروی محرکه القایی

تازه کردن چاپ
علوم طبیعت > فیزیک > الکتریسیته و مغناطیس > الکتریسیته
علوم طبیعت > فیزیک > الکتریسیته و مغناطیس > مغناطیس
علوم طبیعت > فیزیک > الکتریسیته و مغناطیس > الکترومغناطیس
(cached)

دید کلی

در فرآیند القای الکترومغناطیسی ، نیروی محرکه الکتریکی القا می‌شود و به سبب آن در رساناها جریان الکتریکی بوجود می‌آید. شدت این جریان را بر حسب نیروی محرکه الکتریکی القایی و مقاومت مدار از روی قانون اهم تعیین می‌کنند.



تصویر

نیروی محرکه الکتریکی القایی به چه عواملی بستگی دارد؟

اگر همه آزمایشات مربوط به القای الکترومغناطیسی را تحلیل کنیم، می‌توان به سادگی دریافت که شدت جریان القایی در مدار و در نتیجه نیروی محرکه الکتریکی القایی بسته به آهنگ تغییر شار مغناطیسی ، که شرط برای ظهور القا می‌باشد، متفاوت خواهد بود. برای مقاومت معلومی از مدار ، هر چه تغییرات شار مغناطیسی مدار آهسته‌تر باشد، نیروی محرکه الکتریکی القای کمتر و جریان القایی ضعیفتر است. از اینرو با تغییر کردن مقدار شار مغناطیسی در زمانهای مختلف به مقداری معین ، برای نیروی محرکه القایی مقادیر مختلف بدست می‌آید.

اگر در لحظه t1 مقدار شار مغناطیسی Ф1 و در لحظه t2 مقدار شار مغناطیسی Ф2 باشد، آنگاه در طول زمان Δt = t2 - t1 شار مغناطیسی به اندازه ΔФ = Ф2 - Ф1 تغییر می کند. نسبت ΔФ/Δt مقدار شار مغناطیسی در واحد زمان ، یعنی آهنگ تغییر شار مغناطیسی است.

آهنگ تغییر شار مغناطیسی و نیروی محرکه القایی

  • اندازه گیریهای انجام شده در آزمایش های مختلف (در مدار های مختلف برای مقادیر شار مغناطیسی مختلف و ... ) نشان می دهند که از روی آهنگ تغییر شار مغناطیسی می شود نیروی محرکه القایی را کاملا معین کرد. در نتیجه ، نیروی محرکه القایی Eind متناسب است با آهنگ تغییر شار مغناطیسی از داخل سطح محصور با حلقه.

  • در دستگاه یکاهای بین المللی SI ، ضریب تناسب برابر است با واحد از اینرو Eind = ΔФ/Δt اگر تغییر شار مغناطیسی نسبت به زمان نایکنواخت باشد، نسبت ΔФ/Δt أهنگ تغییر متوسط شار مغناطیسی را مشخص می‌کند، که شبیه سرعت متوسط حرکت است. بنابراین ، با رابطه اخیر می‌توان نیروی محرکه الکتریکی القایی متوسط را حساب کرد.

  • برای محاسبه مقدار لحظه‌ای نیروی محرکه القایی در هر لحظه ، باید (مانند هنگامی که سرعت حرکت غیر یکنواخت را تعیین کردیم) تغییر شار ΔФ را در فاصله زمانی کوچک Δt ، که برای آن تغییر شار مغناطیسی را برای روشهای اندازه گیری خود می‌توانیم یکنواخت بگیریم، تعیین کنیم. در این موارد ، نسبت ΔФ/Δt آهنگ تغییر شار مغناطیسی را برای یک لحظه معین مشخص می‌کند و مقدار نیروی محرکه الکتریکی القایی در هر لحظه بدست می‌آید. این نحوه استدلال همان است که در مکانیک کلاسیک برای تعیین سرعتهای متوسط و لحظه‌ای بکار می‌برند.

نیروی محرکه الکتریکی القایی پیچه مرکب

در استدلالهای اخیر ، فرض بر این بود که با حلقه‌ای که فقط یک دور دارد، یعنی حلقه‌ای که خطوط میدان مغناطیسی را فقط یک بار در میان می‌گیرد، سر و کار داریم. در حالت کلی ، وقتی که پیچه القا دارای N دور همسان است و تغییر شار مغناطیسی در هر کدام از آنها ΔФ است، بدیهی است که نیروی محرکه الکتریکی القایی N برابر می‌شود. زیرا دورهای حلقه بطور متوالی به هم وصل هستند و نیروی محرکه الکتریکی القایی تک تک دورها با هم جمع می‌شوند. از اینرو ، نیروی محرکه الکتریکی القایی در پیچه‌ای مرکب از N دور متناسب است با تعداد دورها و آهنگ تغییر شار مغناطیسی گذرنده از داخل هر دور پیچه:


Eind = ΔФ/Δt

مقادیر نیروی محرکه القایی از رابطه اخیر یافته می‌شود و جهت نیروی محرکه الکتریکی القایی (جهت جریان الکتریکی القایی) مطابق قانون لنز تعیین می‌شود.

واحد شار مغناطیسی در متریک SI

یکای شار مغناطیسی در SI به احترام وبر (W. E. Weber) فیزیکدان آلمانی وبر (Wb) است. وبر شار مغناطیسی گذرنده از داخل سطحی است به مساحت یک متر مربع ، که خطوط میدان مغناطیسی یک میدان یکنواخت با القای مغناطیسی یک تسلا بطور عمود بر سطح آن می‌باشد. با تغییر شار مغناطیسی به اندازه 1wb/sنیروی محرکه الکتریکی 1v ولت در حلقه القا می‌شود.

مباحث مرتبط با عنوان



تعداد بازدید ها: 39520


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..