Lenz törvénye és a jobbkezes szabály: 8 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

A modern világ ma nem létezne elektromágnesek nélkül; szinte minden, amit ma használunk, így vagy úgy elektromágneseken fut. A számítógép merevlemez -memóriája, a rádió hangszórója, az autó önindítója mind elektromágneseket használ a működéshez.

Hogy megértsük, hogyan működnek a transzformátorok, Tesla tekercsek, elektromos motorok és számtalan elektronikus eszköz; meg kell értenie az elektromágnesek működését és a jobbkezes szabályt.

1. lépés: Áram a karmesterben

Igen, azt mondtam, hogy az áram nem feszültség; A feszültség a vezetéken keresztüli potenciál, és az áram áthalad a vezetőn.

Gondoljon a feszültségre és áramra, mint a víz a csőben, és a cső a teher. A víz 35 psi nyomáson megy a csőbe percenként 5 gallon sebességgel. A cső másik végén víz jön ki a csőből 0 psi nyomáson, 5 gallon / perc sebességgel.

Mintha a csőáramban lévő víz a vezetékbe kerülne, és ugyanez az áram jön ki a vezetőből.

2. lépés: A jobb kéz szabálya egy karmesterben

Amikor áramot (piros nyíl) vezetnek a vezetőre, mágneses mezőt hoz létre a vezető körül. (Kék nyilak) A mágneses mezők áramlási irányának előrejelzéséhez használja a jobb kéz szabályát. Tegye a kezét a vezetékre hüvelykujjával az áram irányába, ujjai pedig a mágneses mezők áramlásának irányába.

3. lépés: A jobb kéz szabálya tekercsben

Amikor a vezetőt egy vasfém, például acél vagy vas köré tekerjük, a tekercselt vezető mágneses mezei összeolvadnak és összehangolódnak, ezt elektromágnesnek nevezik. A mágneses mező a tekercs középpontjából halad, és az elektromágnes egyik végét kiengedi a tekercs külseje körül, a másik végén pedig vissza a tekercs középpontjába.

A mágneseknek van egy északi és egy déli pólusuk, hogy megjósoljuk, melyik vége északi vagy déli pólus egy tekercsben, ismét a jobb kéz szabályát használjuk. Csak ezúttal jobb kezével a tekercsen mutasson ujjaival a tekercselt vezetékben folyó áramlás irányába. (Piros nyilak) Ha a jobb hüvelykujja a tekercs mentén mutat, akkor annak a mágnes északi végére kell mutatnia.

4. lépés: Mágnesszelep relék és szelepek

A mágnesszelepek és a relék elektromágnesek, amelyek nem támaszkodnak annyira a jobb kéz szabályára, mint más eszközök. Az északi előrejelzés azonban egyszerű egyetlen tekercsen. Kapcsolóként és szelepként működnek, és egy egyszerű eszköz, amelynek csak egy működtető szerkezetet kell mozgatnia, amely nyitja és zárja a kapcsolót vagy a szelepet.

A szelepmozgató rugóval van ellátva, a szelepmozgató kifelé vagy távol a tekercsek magjától. Amikor áramot ad a tekercsre, az elektromágneses vonzerőt hoz létre, amely a tekercset a tekercsnyitó vagy záró kapcsolók vagy szelepek magja felé húzza.

Itt többet megtudhat:

Wikipédia

5. lépés: A transzformátorok működése

A transzformátorok nagyon függnek a jobb kéz szabályától. Azt, hogy az ingadozó áram az elsődleges tekercsben miként hoz létre áramot a másodlagos tekercs vezeték nélküli hálózatában, Lenz törvényének nevezik.

Wikipédia

A transzformátor összes tekercsét ugyanabba az irányba kell feltekerni.

A tekercs ellenáll a mágneses mező változásának, ezért amikor váltakozó áramot vagy pulzáló áramot alkalmaznak az elsődleges tekercsre, akkor ingadozó mágneses mezőt hoz létre az elsődleges tekercsben.

Amikor az ingadozó mágneses mező eléri a másodlagos tekercset, ellentétes mágneses mezőt és ellentétes áramot hoz létre a másodlagos tekercsben.

A jobb kéz szabályával az elsődleges tekercsen és a másodlagoson is megjósolhatja a másodlagos kimenetet Az elsődleges tekercs fordulatainak számától és a másodlagos tekercsek fordulatainak függvényében a feszültség magasabbra vagy alacsonyabbra változik feszültség.

Ha úgy találja, hogy a pozitív és a negatív nehezen követhető a másodlagos tekercsen; gondoljon a szekunder tekercsre, mint áramforrásra vagy akkumulátorra, ahol áram merül fel, és gondoljon az elsődlegesre, mint terhelésre, ahol áramot fogyasztanak.

6. lépés: egyenáramú elektromos motorok

A jobb kéz szabály nagyon fontos a motorokban, ha azt szeretné, hogy azok is úgy működjenek, ahogy szeretné. Az egyenáramú motorok forgó mágneses mezőket használnak a motor armatúrájának forgatására. A kefe nélküli egyenáramú motorok állandó mágnessel rendelkeznek az armatúrában. Ennek az egyenáramú motornak az állandó mágnese az állórészben van, így az állórész mágneses tere rögzítve van, és a forgó mágneses mező az armatúrában van.

A kefék áramot szolgáltatnak az armatúrán lévő kommutátor szegmenseinek. A kettő kapcsolóként működik, amely forgatja az áramot az armatúrán lévő tekercs egyik tekercséről a következő tekercs tekercsére a forgó armatúrán.

A kommutátor szegmensei áramot szolgáltatnak az armatúra tekercseléséhez, így Észak és Dél közvetlenül a csillagok állandó mágnesének északi és déli oldala felé. Amikor délre észak felé húzódik, az armatúra a kommutátor következő szegmenséhez forog, és az armatúra következő tekercsét feszültség alá helyezi.

Ennek a motornak az irányának megfordításához kapcsolja be a polaritást, ha a vezetékek a kefékhez vezetnek.

Itt többet megtudhat:

Wikipédia

7. lépés: AC egyenáramú motorok

Az AC egyenáramú motorok forgó mágneses mezőket használnak az armatúrában, ugyanúgy, mint az egyenáramú motorok forgó mágneses mezőket használnak a motor armatúrájának forgatásához. Az egyenáramú motorokkal ellentétben az egyenáramú motorokban nincs állandó mágnes az állórészben vagy az armatúrában. Az AC egyenáramú motorok elektromágneseket tartalmaznak az állórészben, így az állórész mágneses tere rögzített, ha egyenárammal szállítják. Váltóárammal ellátva a mágneses mezők az armatúrában és az állórészben a váltakozó árammal együtt ingadoznak. Ezáltal a motor ugyanúgy működik, akár egyenáramú, akár váltakozó áramú.

Az áram először az első állórésztekercsbe kerül, amely az első állórész pólusát táplálja. Az első tekercsből az áram az első kefe tápáramba kerül az armatúrán lévő kommutátor szegmenseihez. A kefék és a kommutátoron lévő szegmensek kapcsolóként működnek, amely az áramot forgatja az armatúrán lévő tekercs egyik tekercséből a következő tekercs tekercsébe a forgó armatúrán. Utoljára az áram kilép az armatúrából a második kefén keresztül, és a második állórész tekercsébe kerül, amely a második állórész pólust táplálja.

A kommutátor szegmensei áramot szolgáltatnak az armatúra tekercseléséhez, így Észak és Dél csak a csillag elektromágnesének északi és déli oldala felé. Amikor délre észak felé húzódik, az armatúra a kommutátor következő szegmenséhez forog, és az armatúra következő tekercsét feszültség alá helyezi.

Akárcsak az egyenáramú motor; ennek a motornak az irányának megfordításához cserélje ki a vezetéket a kefékhez.

Itt többet megtudhat:

Wikipédia

8. lépés: Egyéb eszközök

Túl sok olyan eszköz van, amely elektromágneseket használ, hogy lefedje mindet, az egyetlen dolog, amire emlékeznie kell a velük való együttműködéshez, az Lenz törvénye és a Jobb kéz szabálya.

A hangszórók ugyanúgy működnek, mint a mágnesszelep.

Az indukciós motorok forgó mágneses mezőket és objektívtörvényt használnak a nyomaték létrehozásához az armatúrában.

Minden villanymotor forgó mágneses mezőt használ, és a pólusok előrejelzéséhez a jobb kéz szabályát használja.