Lenzov zakon i pravilo desne ruke: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Suvremeni svijet danas ne bi postojao bez elektromagneta; gotovo sve što danas koristimo na ovaj ili onaj način radi na elektromagnetima. Memorija tvrdog diska u vašem računalu, zvučnik u radiju, pokretač u vašem automobilu, svi za rad koriste elektromagnete.

Razumjeti kako rade transformatori, Tesla zavojnice, elektromotori i bezbroj elektroničkih uređaja; morate razumjeti kako elektromagneti rade i pravilo desne ruke.

Korak 1: Struja u dirigentu

Da, rekao sam da struja nije napon; napon je potencijal na vodiču, a struja prolazi kroz vodič.

Zamislite napon i struju poput vode u cijevi i cijev je vaš teret. Voda ide u cijev pri 35 psi brzinom od 5 litara u minuti. Na drugom kraju cijevi voda izlazi iz cijevi pri 0 psi brzinom od 5 litara u minuti.

Poput vode u cijevi, struja ide u vodič, a ista struja izlazi iz vodiča.

Korak 2: Pravilo desne ruke u dirigentu

Kada se struja (Crvena strelica) primijeni na vodič, stvara magnetsko polje oko vodiča. (Plave strelice) Za predviđanje smjera protoka magnetskih polja oko vodiča, koristite pravilo desne ruke. Stavite ruku na vodič s palcem usmjerenim u smjeru struje, a prsti će pokazati u smjeru protoka magnetskih polja.

Korak 3: Pravilo desne ruke u zavojnici

Kada omotate vodič oko željeznog metala poput čelika ili željeza, magnetska polja namotanog vodiča se spoje i poravnaju, to se naziva elektromagnet. Magnetsko polje koje putuje od središta zavojnice prolazi jednim krajem elektromagneta oko vanjske strane zavojnice, a na suprotnom kraju natrag u središte zavojnice.

Magneti imaju sjeverni i južni pol, da biste predvidjeli koji je kraj sjeverni ili južni pol u zavojnici, opet koristite pravilo desne ruke. Samo ovaj put desnom rukom na zavojnici, usmjerite prste u smjeru strujanja struje u namotanom vodiču. (Crvene strelice) S desnim palcem usmjerenim tjesnacem duž zavojnice, trebao bi usmjeriti prema sjevernom kraju magneta.

Korak 4: Elektromagnetni releji i ventili

Solenoidi i releji su elektromagneti koji se ne oslanjaju na pravilo desne ruke koliko i drugi uređaji. Međutim, predviđanje sjevera lako je na jednoj zavojnici. Djelujući kao prekidači i ventili, oni su jednostavan uređaj koji samo treba pomaknuti aktuator koji otvara i zatvara prekidač ili ventil.

Pokretač je opterećen oprugom, a pogon je van ili udaljen od jezgre zavojnica. Kad na zavojnicu nanesete struju, ona stvara elektromagnetno povlačenje aktuatora prema jezgri prekidača ili ventila za otvaranje ili zatvaranje zavojnice.

Više možete saznati ovdje:

Wikipedia

Korak 5: Kako rade transformatori

Transformatori jako ovise o pravilu desne ruke. Kako fluktuirajuća struja u primarnoj zavojnici stvara struju u sekundarnoj zavojnici wirelessley naziva se Lenzov zakon.

Wikipedia

Sve zavojnice u transformatoru trebaju biti namotane u istom smjeru.

Zavojnica će se oduprijeti promjeni magnetskog polja, pa kada se na primarnu zavojnicu primijeni izmjenična struja ili pulsirajuća struja, ona stvara fluktuirajuće magnetsko polje u primarnoj zavojnici.

Kad fluktuirajuće magnetsko polje dosegne sekundarnu zavojnicu, ono stvara suprotno magnetsko polje i suprotnu struju u sekundarnoj zavojnici.

Pomoću pravila desne ruke na primarnoj zavojnici i sekundarnoj možete predvidjeti izlaz sekundarne Ovisno o broju zavoja na primarnoj zavojnici i broju zavoja na sekundarnoj zavojnici, napon se mijenja na viši ili manji napon.

Ako smatrate da je pozitivno i negativno teško pratiti na sekundarnoj zavojnici; pomislite na sekundarnu zavojnicu kao izvor napajanja ili bateriju u kojoj dolazi do napajanja, a na primarnu kao na opterećenje u kojem se troši energija.

Korak 6: Istosmjerni elektromotori

Pravilo desne ruke vrlo je važno u motorima ako želite da rade onako kako želite. DC motori koriste rotirajuća magnetska polja za rotiranje armature motora. DC motori bez četkica imaju stalni magnet u armaturi. Ovaj istosmjerni motor ima stalni magnet u statoru pa je magnetsko polje u statoru fiksno, a rotirajuće magnetsko polje u armaturi.

Četke dovode struju u segmente komutatora na armaturi. Njih dvoje djeluju kao prekidač koji rotira struju s jednog namota namota na armaturi do sljedećeg namota namota na armaturi koja se okreće.

Segmenti na komutatoru opskrbljuju struju s namotom armature, čineći sjever i jug tik do jedne strane sjevera i juga od trajnih magneta. Kada se jug povuče prema sjeveru, armatura se okreće prema sljedećem segmentu na komutatoru i dolazi do napajanja sljedeće zavojnice na armaturi.

Za promjenu smjera ovog motora promijenite polaritet ako vodi do četkica.

Više možete saznati ovdje:

Wikipedia

Korak 7: Motori na istosmjernu struju

AC istosmjerni motori koriste rotirajuća magnetska polja u armaturi, baš kao što istosmjerni motori koriste rotirajuća magnetska polja za rotiranje armature motora. Za razliku od istosmjernih motora, motori istosmjerne struje nemaju stalne magnete u statoru ili armaturi. Motori na istosmjernu struju imaju elektromagnete u statoru pa je magnetsko polje u statoru fiksno kada se napaja istosmjernom strujom. Kada se napajaju izmjeničnom strujom, magnetska polja u armaturi i statoru fluktuiraju u skladu sa izmjeničnom strujom. Zbog toga motor radi jednako bez obzira na to je li opskrbljen istosmjernom ili izmjeničnom strujom.

Struja prvo ide u prvu zavojnicu statora koja napaja pol prvog statora. Iz prve zavojnice struja ide do prve dovodne struje četke do segmenata na komutatoru na armaturi. Četke i segmenti na komutatoru djeluju kao prekidač koji rotira struju iz jedne zavojnice namotane na armaturi u sljedeću namotaju namotane na rotirajućoj armaturi. Na kraju struja izlazi iz armature preko druge četke i odlazi u zavojnicu drugog statora napajajući drugi stup statora.

Segmenti na komutatoru opskrbljuju struju do namota armature koja čini sjever i jug samo jednom sa strane sjeverno i južno od elektromagneta zvijezde. Kada se jug povuče prema sjeveru, armatura se okreće prema sljedećem segmentu na komutatoru i dolazi do napajanja sljedeće zavojnice na armaturi.

Baš poput istosmjernog motora; da biste promijenili smjer ovog motora, zamijenite vodiče četkama.

Više možete saznati ovdje:

Wikipedia

Korak 8: Ostali uređaji

Previše je uređaja koji koriste elektromagnete da ih sve pokriju, jedino što morate zapamtiti za rad s njima su Lenzov zakon i Pravilo desne ruke.

Zvučnici rade na isti način na koji radi solenoid, razlike su u tome što je aktuator stalni magnet, a zavojnica je na pomičnoj membrani.

Indukcijski motori koriste rotirajuća magnetska polja i Zakon objektiva za stvaranje okretnog momenta u armaturi.

Svi elektromotori koriste rotirajuća magnetska polja, a za predviđanje polova koristite pravilo desne ruke.