تاریخچه ی:
ترمز مغناطیسی
تفاوت با نگارش: 2
| | !دید کلی | | !دید کلی |
| - | *اگر یک پاندول مسی بین دو قطب N و S آهنربای نعلی شکل به نوسان در آورد چه اتفاقی خواهد افتاد؟
*اگر جنس صفحه از یک هادی کامل نباشد چه اتفاقی می‌افتد؟
*ترمز مغناطیسی یکی از کاربردهای جالب و مفید ((نیروی مغناطیسی)) و اصل عکس العمل ((الکترومغناطیسی)) است. وقتی یک پاندول مسی در یک میدان یکنواخت ((آهنربای دائمی)) نوسان می‌کند. وجود میدان یکا مغناطیسی باعث کند و متوقف شدن آن می‌شود. |
+ | *اگر یک پاندول مسی بین دو ((آهنربا|قطب N و S آهنربای نعلی شکل)) به نوسان در آورد چه اتفاقی خواهد افتاد؟
*اگر جنس صفحه از یک ((اجسام رسانا|هادی کامل)) نباشد چه اتفاقی می‌افتد؟
*ترمز مغناطیسی یکی از کاربردهای جالب و مفید ((نیروی مغناطیسی)) و اصل ((برهمکنش الکترومغناطیسی|عکس العمل الکترومغناطیسی)) است. وقتی یک پاندول مسی در یک میدان یکنواخت ((آهنربای دائمی)) نوسان می‌کند. وجود ((میدان غایسی|میدان مغناطیسی یکنواخت)) باعث کند و متوقف شدن آن می‌شود.
{picture=magnetic_stop.gif}
|
|
| | !مکانیزم متوقف شدن پاندول | | !مکانیزم متوقف شدن پاندول |
| - | لبه‌ای از صفحه که بطور عمودی در میدان جلو و عقب می‌رود را به طول L فرض کنید. با ورود به میدان مغناطیسی به اندازه V=EL=VBL در آن ولتاژ القا می‌شود. طبق ((قانون اهم)) ، چگالی ((جریان القایی)) J و ((میدان الکتریکی القایی)) بصورت J=σE=σVxB به هم مربوط‌ند. />
جهت جریان به طرف پایین (هم جهت با VxB) است. σ رسانای ویژه صفحه است. از آنجایی که این جریان القایی در یک ((میدان مغناطیسی)) قرار گرفته است، یک نیروی مغناطیسی بر صفحه وارد می‌شود. مقدار این نیرو در واحد حجم برابر است با :
::F/∆V=JxF = σ(VxB)xB∆::
اگر تمام بردارها بر هم عمود باشند ، نیروی مغناطیسی وارد به حجم لبه پیشرو (به طول L) عبارت است از:
::Fm = σVB2∆Vol:: |
+ | لبه‌ای از صفحه که بطور عمودی در میدان جلو و عقب می‌رود را به طول L فرض کنید. با ورود به میدان مغناطیسی به اندازه __~~FF00FF:V = E L= VBL~~__ در آن ولتاژ القا می‌شود. طبق ((قانون اهم)) ، ((جریان القایی|چگالی جریان القایی)) J و میدان الکتریکی القایی بصورت __~~FF00FF:J = σE = σVxB~~__ به هم مربوط هتند. جهت جریان به طرف پایین (هم جهت با VxB) است. σ رسانایی ویژه صفحه است. از آنجایی که این جریان القایی در یک ((میدان مغناطیسی)) قرار گرفته است، یک نیروی مغناطیسی بر صفحه وارد می‌شود. مقدار این نیرو در واحد حجم برابر است با:
::__~~FF00FF:F/∆V = JxF = σ (VxB) x B∆~~__::
اگر تمام بردارها بر هم عمود باشند ، نیروی مغناطیسی وارد به حجم لبه پیشرو (به طول L) عبارت است از:
::__~~FF00FF:Fm = σVB2∆Vol∆~~__:: |
| | که در خلاف جهت حرکت صفحه است. | | که در خلاف جهت حرکت صفحه است. |
| | !اثر مقدار رسانایی | | !اثر مقدار رسانایی |
| - | اگر رسانایی ویژه مثل رسانای ویژه مس بزرگ ، ولی محدود باشد، صفحه ابتدا کند و سپس متوقف می‌شود. از آنجا که جریانهای القایی بصورت I2R تلف می‌شود، صفحه به آرامی داخل شکاف ((آهنربا)) شده و سرانجام در همان مکانی که میدان مغناطیسی نمی‌بود می‌ایستاد، متوقف می‌شود. />
می‌بینیم که نیروی مغناطیسی ترمز کننده با σ متناسب است. اگر جنس صفحه پاندول از ((ساای یان الکتریکی|هادی)) کامل (رسانایی بی‌نهایت) باشد، جریان القایی آنقدر زیاد خواهد بود که صفحه را به عقب براند و در بیرون ((میدان مغناطیسی)) متوقف کند. |
+ | اگر رسانایی ویژه مثل رسانایی ویژه مس بزرگ ، ولی محدود باشد، صفحه ابتدا کند و سپس متوقف می‌شود. از آنجا که جریانهای القایی بصورت __RI2__ تلف می‌شود، صفحه به آرامی داخل شکاف آهنربا شده و سرانجام در همان مکانی که میدان مغناطیسی نمی‌بود می‌ایستاد، متوقف می‌شود. می‌بینیم که نیروی مغناطیسی ترمز کننده با σ متناسب است. اگر جنس صفحه پاندول از ((جسا انا|هادی کامل)) (رسانایی بی‌نهایت) باشد، جریان القایی آنقدر زیاد خواهد بود که صفحه را به عقب براند و در بیرون میدان مغناطیسی متوقف کند. |
| | !راه کم کردن جریان القایی | | !راه کم کردن جریان القایی |
| - | از آنجا که جریان القایی نمی‌تواند از صفحه خارج شود در نزدیک لبه‌ها منحرف شده و مسیر بسته‌ای را می‌سازد. این جریانها به ((جریان گردابی)) معروفند. اگر صفحه نامحدود باشد جریان تنها به سمت پایین خواهد بود. یکی از راههایی که می‌تواند باعث شود تا پاندول متوقف نشود ایجاد شکاف عمودی در صفحه است که با این کار جریانهای القا شده به شدت کم شده و در نتیجه عمل ترمز به خوبی صورت نمی‌گیرد. |
+ | از آنجا که جریان القایی نمی‌تواند از صفحه خارج شود در نزدیک لبه‌ها منحرف شده و مسیر بسته‌ای را می‌سازد. این جریانها به __جریان گردابی__ معروفند. اگر صفحه نامحدود باشد جریان تنها به سمت پایین خواهد بود. یکی از راههایی که می‌تواند باعث شود تا پاندول متوقف نشود، ایجاد شکاف عمودی در صفحه است که با این کار جریانهای القا شده به شدت کم شده و در نتیجه عمل ترمز به خوبی صورت نمی‌گیرد. |
| | !مباحث مرتبط با عنوان | | !مباحث مرتبط با عنوان |
| | *((القا مغناطیسی)) | | *((القا مغناطیسی)) |
| | + | *((برهمکنش الکترومغناطیسی)) |
| | *((ترانسفوراتور)) | | *((ترانسفوراتور)) |
| | *((پاندول)) | | *((پاندول)) |
| | *((جریان القایی)) | | *((جریان القایی)) |
| | *((جریان فوکو)) | | *((جریان فوکو)) |
| | + | *((جریان گردابی)) |
| | *((رسانایی ویژه)) | | *((رسانایی ویژه)) |
| | *((روتور)) | | *((روتور)) |
| | *((قانون لنز)) | | *((قانون لنز)) |
| | *((میدان الکتریکی)) | | *((میدان الکتریکی)) |
| | *((میدان مغناطیسی)) | | *((میدان مغناطیسی)) |
