Legea lui Lenz și regula mâinii drepte: 8 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Lumea modernă nu ar exista astăzi fără electro-magneți; aproape tot ceea ce folosim astăzi rulează pe electro-magneți într-un fel sau altul. Memoria de pe hard disk din computer, difuzorul din radio, dispozitivul de pornire din mașină, toate folosesc electro-magneți pentru a funcționa.

Pentru a înțelege cum funcționează transformatoarele, bobinele Tesla, motoarele electrice și o multitudine de dispozitive electronice; trebuie să înțelegeți modul în care funcționează electro-magneții și Regula mâinii drepte.

Pasul 1: curent într-un conductor

Da am spus curent nu tensiune; tensiunea este un potențial pe un conductor, iar curentul trece printr-un conductor.

Gândiți-vă la tensiune și curent, cum ar fi apa dintr-o conductă, iar conducta este sarcina dvs. Apa intră în țeavă la 35 psi cu o rată de 5 galoane pe minut. La celălalt capăt al țevii, apa iese din țeavă la 0 psi cu o rată de 5 galoane pe minut.

La fel ca apa din conducta curentului intră în conductor și același curent iese din conductor.

Pasul 2: Regula mâinii drepte într-un dirijor

Când un curent, (Săgeata roșie) este aplicat unui conductor, acesta creează un câmp magnetic în jurul conductorului. (Săgeți albastre) Pentru a prezice direcția fluxului câmpurilor magnetice în jurul conductorului, utilizați regula mâinii drepte. Așezați mâna pe conductor cu degetul mare îndreptat în direcția curentului și degetele vor indica în direcția fluxului câmpurilor magnetice.

Pasul 3: Regula mâinii drepte într-o bobină

Când înfășurați conductorul în jurul unui metal feros, cum ar fi oțelul sau fierul, câmpurile magnetice ale conductorului înfășurat se îmbină și se aliniază, acest lucru se numește electromagnet. Câmpul magnetic se deplasează din centrul bobinei trece un capăt al electromagnetului în jurul exteriorului bobinei și în capătul opus înapoi în centrul bobinei.

Magneții au polul nord și sudul, pentru a prezice care este capătul polului nord sau sud într-o bobină, din nou folosiți regula mâinii drepte. Doar de data aceasta cu mâna dreaptă pe bobină, îndreptați degetele în direcția curentului curent în conductorul înfășurat. (Săgețile roșii) Cu degetul mare drept îndreptat de-a lungul bobinei, acesta ar trebui să indice spre capătul nordic al magnetului.

Pasul 4: Relee și supape solenoide

Solenoizii și releele sunt electromagneti care nu se bazează pe regula dreaptă la fel de mult ca și alte dispozitive. Cu toate acestea, prezicerea nordului este ușoară pe o singură bobină. Acționând ca întrerupătoare și supape, acestea sunt un dispozitiv simplu care trebuie doar să deplaseze un actuator care deschide și închide un întrerupător sau o supapă.

Actuatorul este încărcat cu arc cu actuatorul în afară sau departe de miezul bobinelor. Când aplicați un curent pe bobină, acesta creează un electromagnetic care trage actuatorul către miezul întrerupătorelor sau supapelor de deschidere sau închidere a bobinei.

Puteți afla mai multe aici:

Wikipedia

Pasul 5: Cum funcționează transformatoarele

Transformatoarele sunt foarte dependente de regula mâinii drepte. Modul în care un curent fluctuant într-o bobină primară creează un curent într-o bobină secundară fără fir se numește legea lui Lenz.

Wikipedia

Toate bobinele dintr-un transformator trebuie înfășurate în aceeași direcție.

O bobină va rezista la o schimbare într-un câmp magnetic, astfel încât atunci când AC sau un curent pulsatoriu este aplicat bobinei primare, acesta creează un câmp magnetic fluctuant în bobina primară.

Când câmpul magnetic fluctuant ajunge la bobina secundară, acesta creează un câmp magnetic opus și un curent opus în bobina secundară.

Puteți utiliza regula mâinii drepte pe bobina primară și secundară pentru a prezice ieșirea secundarului În funcție de numărul de rotații ale bobinei primare și de numărul de rotații ale bobinei secundare, tensiunea se schimbă la o valoare mai mare sau mai mică Voltaj.

Dacă găsiți pozitivul și negativul greu de urmărit pe bobina secundară; gândiți-vă la bobina secundară ca la o sursă de alimentare sau la o baterie de unde iese energia și gândiți-vă la primară ca la o sarcină în care se consumă energie.

Pasul 6: Motoare electrice de curent continuu

Regula mâinii drepte este foarte importantă în motoare dacă doriți să funcționeze așa cum doriți și ele. Motoarele de curent continuu utilizează câmpuri magnetice rotative pentru a roti armătura motorului. Motoarele de curent continuu fără perii au un magnet permanent în armătură. Acest motor DC are magnetul permanent în stator, astfel încât câmpul magnetic din stator este fix, iar câmpul magnetic rotativ se află în armătură.

Periile furnizează curent segmentelor comutatorului pe armătură. Cele două acționează ca un comutator care rotește curentul de la o bobină de înfășurare pe armătură la următoarea bobină de bobină pe armatura de rotire.

Segmentele de pe comutator furnizează curent înfășurării armăturii, făcând nordul și sudul, într-o parte a nordului și sudului magneților permanenți. Când Sudul este tras spre Nord armătura se rotește către următorul segment de pe comutator și următoarea bobină de pe armătură este alimentată.

Pentru a inversa direcția acestui motor, comutați polaritatea dacă conduce la perii.

Puteți afla mai multe aici:

Wikipedia

Pasul 7: Motoare AC DC

Motoarele de curent continuu utilizează câmpuri magnetice rotative în armătură la fel ca motoarele de curent continuu folosesc câmpuri magnetice rotative pentru a roti armătura motorului. Spre deosebire de motoarele de curent continuu, motoarele de curent continuu nu au magneți permanenți în stator sau în armătură. Motoarele de curent continuu au electromagneti în stator, astfel încât câmpul magnetic din stator este fixat când este alimentat cu curent continuu. Când sunt furnizate cu curent alternativ, câmpurile magnetice din armătură și stator fluctuează la unison cu curentul alternativ. Acest lucru face ca motorul să funcționeze la fel, indiferent dacă este alimentat cu curent continuu sau curent alternativ.

Curentul intră mai întâi în prima bobină a statorului care energizează stâlpul primului stator. De la prima bobină, curentul merge la primul curent de alimentare cu perii către segmentele de pe comutatorul de pe armătură. Periile și segmentele de pe comutator acționează ca un comutator care rotește curentul de la o bobină de înfășurare pe armătură la următoarea bobină de înfășurare pe armatura de rotire. Ultimul curent iese din armătură prin cea de-a doua perie și intră în bobina celui de-al doilea stator energizând al doilea pol de statori.

Segmentele de pe comutator furnizează curent înfășurării armăturii, făcând nordul și sudul, într-o parte a nordului și sudului electromagnetilor starorului. Când Sudul este tras spre Nord armătura se rotește către următorul segment de pe comutator și următoarea bobină de pe armătură este alimentată.

La fel ca motorul de curent continuu; pentru a inversa direcția acestui motor, schimbați cablurile către perii.

Puteți afla mai multe aici:

Wikipedia

Pasul 8: Alte dispozitive

Există doar prea multe dispozitive care folosesc electro-magneți pentru a le acoperi pe toate, singurul lucru pe care trebuie să-l amintiți pentru a lucra cu ele este Legea lui Lenz și Regula mâinii drepte.

Difuzoarele funcționează la fel cum funcționează un solenoid, diferențele sunt că actuatorul este un magnet permanent, iar bobina se află pe diafragma mobilă.

Motoarele cu inducție utilizează câmpuri magnetice rotative și legea obiectivului pentru a crea cuplul în armătură.

Toate motoarele electrice folosesc câmpuri magnetice rotative și pentru a prezice polii folosiți regula mâinii drepte.