พื้นฐานของวิศวกรรมไฟฟ้าสมัยใหม่ - ปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า

ปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าในวิศวกรรมไฟฟ้าเป็นหนึ่งในพื้นฐาน เป็นทางทดลองที่ค้นพบในนักฟิสิกส์ชาวอังกฤษไมเคิลฟาราเดย์นักวิชาฟิสิกส์ชาวอังกฤษเมื่อไม่นานมานี้ ในเวลานั้นมันเป็นที่รู้กันว่าปฏิสัมพันธ์ระหว่างตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าและแม่เหล็กใกล้เคียงเกิดขึ้น เป็นที่เชื่อกันว่าค่าใช้จ่ายคงที่โต้ตอบผ่านสนามไฟฟ้าและการเคลื่อนไหวของพวกเขา (ปัจจุบัน) เป็นที่ประจักษ์ผ่านสนามแม่เหล็ก อย่างไรก็ตามความคาดหวังในการใช้ประโยชน์จากความรู้นี้ไปสู่ผลลัพธ์ของการทดลองของฟาราเดย์เป็นเรื่องที่คลุมเครือมาก ในความเป็นจริงนักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าทำให้รากฐานของวิศวกรรมไฟฟ้าสมัยใหม่

ประสบการณ์ตัวเองค่อนข้างง่าย: แถบแม่เหล็กถาวรเคลื่อนที่เข้าและเคลื่อนออกไปในช่องว่างกลางระหว่างวงแหวน ตัวนำขดลวดเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ที่มีความละเอียดอ่อนสำหรับการวัดค่าปัจจุบันและแรงดันไฟฟ้าต่ำ

สังเกตได้ว่าเมื่อแม่เหล็กเคลื่อนที่ลูกศรเครื่องวัดค่าความเบี่ยงเบนจากจุดศูนย์ และส่วนเบี่ยงเบนก็ยิ่งใหญ่ขึ้นแม่เหล็กก็ยิ่งขยับขึ้น ถ้าเราจำได้ว่ามันมีสองขั้วและเส้นของสนามแรงแล้วความสัมพันธ์ระหว่างฟลักซ์แม่เหล็กและเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสจะเห็นได้ชัด

เนื่องจากกระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นเองในวงจรไม่เกิดขึ้นอาจสรุปตรรกะเกี่ยวกับลักษณะของแรงดึงดูด (EMF) ซึ่งในทางกลับกันช่วยให้ลักษณะของปัจจุบัน กฎการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ช่วยให้เราสามารถระบุได้ว่าอิทธิพลของสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลาทำให้เกิดสนามไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงและในขณะที่มีวงจรปิดกระแส

ปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแสงแม่เหล็กไฟฟ้าอนุญาตนักวิทยาศาสตร์ที่จะทำให้ข้อสรุปการปฏิวัติ: สาเหตุของสนามไฟฟ้าที่สามารถไม่เพียง แต่ค่าใช้จ่าย แต่ยังสนามแม่เหล็กการเปลี่ยนแปลง ต่อมาเขาได้กำหนดความเห็นทั่วไป ดังนั้นกฎของ Faraday สำหรับการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้ากล่าวว่า emf ที่สร้างขึ้นโดยสนามแม่เหล็กจะขึ้นอยู่กับอัตราการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กโดยตรง กระแสที่สร้างขึ้นสำหรับลูปปิดจะคำนวณตามกฎหมายของโอห์ม

ปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าไม่ใช่ลักษณะเฉพาะสำหรับตัวนำ แต่ยังสำหรับตัวนำขนาดใหญ่ ดังนั้นสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงจะสร้างกระแสพาดกระแสไฟฟ้าในความหนาของตัวนำ (แผ่นเหล็ก ฯลฯ ) พวกเขาทำให้เกิดความร้อนที่ไม่พึงประสงค์ดังนั้นวิธีการต่างๆที่ใช้ในการกำจัดพวกเขา (ในหม้อแปลงแผ่นลามิเนตของเหล็กไฟฟ้า) โปรดทราบว่าในบางอุปกรณ์ใช้กระแสไฟฟ้าหมุนวน (นับจำนวนแผ่นดิสก์)

เร็ว ๆ นี้ในปี ค.ศ. 1833 นักฟิสิกส์อี ความโลภมาจากกฎที่ EMF ของการปฐมนิเทศสร้างกระแสของทิศทางดังกล่าวเพื่อต่อต้านสาเหตุของลักษณะของ ตัวอย่างเช่นสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงจะสร้างกระแสในตัวนำ มันถูกกำกับในลักษณะที่ว่าสนามแม่เหล็กของตัวเอง (มีอยู่รอบ ๆ ตัวนำด้วยกระแส) ช่วยแก้ปัญหาสาเหตุเดิม

ปรากฏการณ์ของการเหนี่ยวนำแสงแม่เหล็กไฟฟ้าอนุญาตพัฒนาวิศวกรรมไฟฟ้าให้อยู่ในสถานะปัจจุบัน เป็นเรื่องยากที่จะจัดเตรียมรายการอุปกรณ์ทั้งหมดที่ใช้งานได้ ตัวอย่างเช่นการดำเนินงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในโรงไฟฟ้าจะขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์นี้ ความจริงการออกแบบกำลังการผลิตได้รับการเปลี่ยนแปลงอย่างมากตั้งแต่เวลา Faraday แต่หลักการทั่วไปยังคงเหมือนเดิม: สายของความเข้มสนามแม่เหล็กสูงทำให้มีลวดเชื่อมกระแสไฟฟ้าส่งผลให้เกิด EMF และมีกระแสไฟฟ้าอยู่ในวงปิด นอกจากเครื่องปั่นไฟและมอเตอร์แล้วยังมีปรากฏการณ์การเหนี่ยวนำเช่นในหม้อแปลงไฟฟ้า