Индуктивность (L) – это свойство устройства или цепи, которое заставляет его или ее противодействовать изменению тока из-за энергии, хранящейся в магнитном поле. Ток, протекающий в катушке, создает поле, которое расширяется за пределы проводника и окружает его. Энергия хранится в этом поле. Когда напряжение источника переходит от пикового значения к нулю, энергия поля возвращается в катушку и преобразуется обратно в электрическую энергию.
Три требования к электромагнитной индукции – это проводник, магнитное поле и относительное движение между проводником и полем. Обратите внимание, что мощность переменного тока, протекающая через проводник, создает расширяющееся и схлопывающееся магнитное поле. Направление магнитного поля вокруг проводника можно определить с помощью правила правой руки для проводников.
Полярность тока в проводнике определяется применением правила правой руки для генераторов. См. следующий рисунок. В правиле для генераторов указательный палец должен быть направлен в направлении магнитного поля. Большой палец указывает направление движения проводника через поле, а средний палец, который должен быть вытянут под углом 90° от указательного пальца, укажет направление протекания тока в проводнике.
Величина электромагнитной индукции в проводнике определяется количеством витков катушки, силой магнитного поля, скоростью относительного движения и углом режущего движения и определяется по следующей формуле:
Здесь V = максимальное индуцированное напряжение (в В), ϕ = количество магнитных силовых линий (в Mx), S = скорость относительного движения (циклов в секунду).
Когда количество витков катушки увеличивается, уровень наведенного напряжения также увеличивается. Например, если на один виток катушки наведено 0,5 В, то на четыре витка катушки будет наведено 2 В. Уровень наведенного напряжения прямо пропорционален количеству витков катушки. Количество витков катушки является множителем, когда все остальные коэффициенты остаются постоянными.
Когда постоянные магниты используются в качестве источника магнитных силовых линий для индукции напряжения, количество магнитных силовых линий остается постоянным. Электромагниты обычно используются для регулировки количества магнитных силовых линий (см. следующий рисунок). Увеличение сопротивления в проводнике приводит к меньшему току и меньшему количеству магнитных силовых линий. Уменьшение сопротивления в проводнике приводит к более высокому току и большему количеству магнитных силовых линий. Если все остальные факторы остаются постоянными, увеличение магнитных силовых линий приводит к индуцированию более высокого напряжения в проводнике. Между магнитными силовыми линиями и проводником должно быть относительное движение, чтобы индуцировалось напряжение. Если проводник находится в магнитном поле, или если проводник и магнитное поле движутся вместе в одном направлении с одинаковой скоростью, напряжение не индуцируется.
Также в данном контексте имеется термин «относительное движение». Относительное движение – это скорость, с которой проводник рассекает магнитное поле. Когда происходит относительное движение между полем, созданным магнитными силовыми линиями, и проводником, в проводнике индуцируется напряжение. Увеличение скорости, с которой проводник разрезает магнитное поле, увеличивает индуцированное напряжение. Величина наведенного напряжения прямо пропорциональна скорости движения резания.
Угол, под которым проводник разрезает магнитное поле, влияет на величину индуцированного напряжения.
На приведенном выше рисунке показано, что угол, под которым проводник разрезает магнитное поле, влияет на величину индуцированного напряжения.
© digitrode.ru