Indukcja elektromagnetyczna

W 1831 roku Michael Faraday przeprowadził wiele eksperymentów, próbując udowodnić, że elektryczność może być generowana z magnetyzmu. W ciągu kilku tygodni wielki eksperymentator nie tylko jasno zademonstrował to zjawisko, znane obecnie jako indukcja elektromagnetyczna, ale także opracował dobrą koncepcję zachodzących w nim procesów. W jednym z eksperymentów przeprowadzonych przez Faradaya w tym ważnym roku wykorzystano magnes stały i galwanometr podłączone do cewki z drutu owiniętej wokół papierowego cylindra, podobnej do tych zilustrowanych w tym przewodniku.

Aby zasymulować eksperyment Faradaya, kliknij i przeciągnij magnes sztabkowy tam i z powrotem wewnątrz cewki. Zauważ, że woltomierz połączony z cewką wskazuje obecność prądu tylko wtedy, gdy magnes jest w ruchu, a jego igła odchyla się w jednym kierunku, gdy magnes jest przesuwany w głąb cewki i w przeciwnym, gdy jest wyciągany z cewki. Zwróć uwagę na linie pola magnetycznego, zaznaczone na niebiesko, wychodzące z magnesu, oraz na to, jak zmienia się kierunek prądu (zaznaczony czarnymi strzałkami) w zależności od tego, w którą stronę porusza się magnes. Jak widać, gdy północny koniec magnesu wchodzi do cewki, indukowany jest prąd, który płynie wokół cewki w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara; gdy magnes jest następnie wyciągnięty z cewki, kierunek zmienia się na zgodny z ruchem wskazówek zegara.

Zauważ również, że wytwarzany prąd jest silniejszy, gdy magnes jest przesuwany szybko, a nie stopniowo. Wyreguluj suwak liczby obrotów i ponownie przesuń magnes w i z cewki, aby określić związek między obrotami drutu w cewce a prądem indukowanym w tej cewce. Jak wskazuje woltomierz, większe napięcie może być indukowane w cewkach wykonanych z większej liczby zwojów drutu.

Użyj niebieskiego przycisku przerzucania magnesu, aby zobaczyć, jak zmienia się sytuacja, gdy południowy koniec magnesu, wykazujący różne linie pola, oddziałuje ze zwojami drutu.

W tej demonstracji indukcji elektromagnetycznej energia mechaniczna poruszającego się magnesu jest zamieniana na energię elektryczną, ponieważ ruchome pole magnetyczne, wnikając do przewodnika, indukuje przepływ prądu w przewodniku. Co również się dzieje (choć nie zostało to zilustrowane w tym poradniku), to że prąd który został zaindukowany w przewodniku, z kolei generuje inne pole magnetyczne wokół przewodnika. Pole to przeciwstawia się polu poruszającego się magnesu, co wyjaśnia prawo Lenza.

.

Similar Posts

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.