Lenzov zakon in pravilo desne roke: 8 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Sodobni svet danes ne bi obstajal brez elektromagnetov; skoraj vse, kar uporabljamo danes, tako ali drugače deluje na elektromagnetih. Pomnilnik trdega diska v računalniku, zvočnik v radiu, zaganjalnik v avtu, vsi za delo uporabljajo elektromagnete.

Da bi razumeli, kako delujejo transformatorji, Tesla tuljave, elektromotorji in nešteto elektronskih naprav; razumeti morate, kako delujejo elektromagnetni, in pravilo desne roke.

Korak: Tok v prevodniku

Da, rekel sem, da tok ni napetost; napetost je potencial na prevodniku, tok pa prehaja skozi prevodnik.

Pomislite na napetost in tok, kot je voda v cevi, in cev je vaša obremenitev. Voda gre v cev pri 35 psi pri hitrosti 5 litrov na minuto. Na drugem koncu cevi voda prihaja iz cevi pri 0 psi pri hitrosti 5 litrov na minuto.

Tako kot voda v cevi teče v prevodnik in isti tok prihaja iz prevodnika.

2. korak: Pravilo desne roke v dirigentu

Ko tok (rdeča puščica) deluje na prevodnik, ustvari magnetno polje okoli prevodnika. (Modre puščice) Za napoved smeri pretoka magnetnih polj okoli prevodnika uporabite pravilo desne roke. Roko položite na prevodnik s palcem, usmerjenim v smeri toka, s prsti pa v smeri toka magnetnih polj.

3. korak: Pravilo desne roke v tuljavi

Ko ovijete vodnik okoli železne kovine, kot je jeklo ali železo, se magnetna polja navitega prevodnika združijo in poravnajo, kar se imenuje elektromagnet. Magnetno polje, ki potuje od središča tuljave, prehaja en konec elektromagneta okoli zunanje strani tuljave, na nasprotnem koncu pa nazaj v sredino tuljave.

Magneti imajo severni in južni pol, če želite predvideti, kateri konec je severni ali južni pol v tuljavi, spet uporabite pravilo desne roke. Samo tokrat z desno roko na tuljavi usmerite prste v smeri toka v navitem prevodniku. (Rdeče puščice) Z desnim palcem, usmerjenim vzdolž tuljave, naj kaže na severni konec magneta.

Korak: Elektromagnetni releji in ventili

Solenoidi in releji so elektromagneti, ki se ne opirajo na pravilo desne roke kot druge naprave. Vendar je napovedovanje severa enostavno na eni tuljavi. Delujejo kot stikala in ventili, so preprosta naprava, ki mora premakniti le aktuator, ki odpre in zapre stikalo ali ventil.

Pogon je obremenjen z vzmetjo ven ali stran od jedra tuljav. Ko na tuljavo nanesete tok, ta ustvari elektromagnetno, ki potegne aktuator proti jedru stikal ali ventilov za odpiranje ali zapiranje tuljave.

Več lahko izveste tukaj:

Wikipedia

5. korak: Kako delujejo transformatorji

Transformatorji so zelo odvisni od pravila desne roke. Kako nihajoči tok v primarni tuljavi ustvari tok v brezžičnem omrežju sekundarne tuljave, se imenuje Lenzov zakon.

Wikipedia

Vse tuljave v transformatorju je treba naviti v isto smer.

Tuljava se bo upirala spremembi magnetnega polja, zato, ko se na primarno tuljavo napaja izmenični tok ali impulzni tok, ustvari nihajoče magnetno polje v primarni tuljavi.

Ko nihajoče magnetno polje doseže sekundarno tuljavo, ustvari nasprotno magnetno polje in nasprotni tok v sekundarni tuljavi.

Za predvidevanje izhoda sekundarne tuljave lahko uporabite pravilo desne strani in sekundarno. Odvisno od števila obratov primarne tuljave in števila obratov sekundarne tuljave se napetost spremeni na višjo ali nižjo Napetost.

Če na sekundarni tuljavi težko sledite pozitivnemu in negativnemu; pomislite na sekundarno tuljavo kot vir energije ali baterijo, kjer pride do napajanja, na primarno pa kot na obremenitev, pri kateri se porabi energija.

6. korak: Enosmerni elektromotorji

Pravilo desne roke je zelo pomembno pri motorjih, če želite, da delujejo tako, kot želite. Enosmerni motorji za vrtenje armature motorja uporabljajo vrtljiva magnetna polja. Brezkrtačni enosmerni motorji imajo v armaturi stalen magnet. Ta enosmerni motor ima stalni magnet v statorju, tako da je magnetno polje v statorju fiksno, vrtljivo magnetno polje pa v armaturi.

Ščetke napajajo tok segmentov komutatorja na armaturi. Oba delujeta kot stikalo, ki vrti tok od enega navitja tuljave na armaturi do naslednjega navitja tuljave na predilni armaturi.

Odseki na komutatorju napajajo tok navitja armature, zaradi česar sta sever in jug tik ob eni strani severno in južno od trajnih magnetov starors. Ko jug potegnemo proti severu, se armatura vrti v naslednji segment na komutatorju in naslednja tuljava na armaturi se napaja.

Če želite obrniti smer tega motorja, preklopite na polariteto, če vodijo do ščetk.

Več lahko izveste tukaj:

Wikipedia

Korak 7: AC DC motorji

AC motorji z enosmernim tokom uporabljajo vrtljiva magnetna polja v armaturi, tako kot enosmerni motorji uporabljajo vrteča se magnetna polja za vrtenje armature motorja. Za razliko od enosmernih motorjev, enosmerni motorji z enosmernim tokom nimajo stalnih magnetov v statorju ali kotvi. Enosmerni motorji z enosmernim tokom imajo v statorju elektromagnete, zato je magnetno polje v statorju fiksno pri napajanju z enosmernim tokom. Pri napajanju z izmeničnim tokom magnetna polja v armaturi in statorju nihajo skladno z izmeničnim tokom. Zaradi tega motor deluje enako, ne glede na to, ali je napajan z enosmernim ali izmeničnim tokom.

Tok najprej gre v prvo tuljavo statorja, ki napaja pol prvega statorja. Od prve tuljave tok teče do prvega napajalnega toka krtače do segmentov na komutatorju na armaturi. Krtače in segmenti na komutatorju delujejo kot stikalo, ki vrti tok od enega navitja tuljave na armaturi do naslednjega navitja tuljave na predilni armaturi. Nazadnje tok zapusti armaturo skozi drugo krtačo in gre v tuljavo drugega statorja, ki napaja drugi pol statorja.

Odseki na komutatorju napajajo tok navitja armature, zaradi česar sta sever in jug tik na eni strani severno in južno od elektromagnetov zvezde. Ko jug potegnemo proti severu, se armatura vrti v naslednji segment na komutatorju in naslednja tuljava na armaturi se napaja.

Tako kot enosmerni motor; če želite obrniti smer motorja, zamenjajte kable s ščetkami.

Več lahko izveste tukaj:

Wikipedia

8. korak: Druge naprave

Obstaja preveč naprav, ki uporabljajo elektromagnete, da jih pokrijejo, edino, kar morate zapomniti pri delu z njimi, sta Lenzov zakon in pravilo desne roke.

Zvočniki delujejo na enak način, kot deluje solenoid, razlike pa so v tem, da je pogon stalni magnet, tuljava pa na premični membrani.

Indukcijski motorji uporabljajo vrtljiva magnetna polja in zakon objektiva za ustvarjanje navora v armaturi.

Vsi elektromotorji uporabljajo vrtljiva magnetna polja in za napovedovanje polov uporabite pravilo desne roke.