電磁誘導と交流

電磁誘導と呼ばれる結果として磁場が連続的に変化するとき。

簡単に言えば、回路を通過する磁力線の数が変化するたびに、EMF が回路内で生成されるということです。回路が閉じている場合、電流が流れます。生成された EMF と電流は誘導 EMF と誘導電流と呼ばれ、磁束が変化している間だけ持続します。この現象は電磁誘導として知られています。

磁束:

表面が外部磁場に置かれたときに表面を通過する磁力線の数は、磁束と呼ばれます。

磁束=BA

この式から、磁場の大きさと平面の面積の積として磁束を定義できます。

磁束のSI単位はウェーバー(Wb)です。

磁場が平面に垂直ではなく、平面に垂直な角度シータを作る場合、平面にリンクされた磁束は、平面に垂直な磁場の成分と面積の積に等しくなります。飛行機。したがって、

磁束(fi)=BA cos

ここで、磁場と面積ベクトルの間の角度

そして、A=磁場に存在する領域。

磁束を変更する方法:

電磁誘導の法則:

ファラデーの法則 :ファラデーの法則は、磁場を変化させて電流量を変化させると、どのように EMF が発生するかを示しています。

ファラデーの第一法則は、「どのループでも、EMF がこのループで生成される時間に対して磁場は連続的に変化する」と述べています。

これはノイマンの法則としても知られています。

ファラデーの第 2 法則は、回路内の誘導 EMF の大きさは、回路にリンクされた磁束の変化率に正比例すると述べています。

レンツ法:

回路に誘導された電流は、常に変化またはそれを生成するコースに逆らう方向に流れると述べています。

インダクタンス :

電流は、コイルの周りの別のコイルによって生成される磁束の変化、または同じコイルによる磁束の変化によって、コイルに誘導される場合と誘導されない場合があります。

これは、コイルの形状と固有の材料特性に依存します。

自己誘導:

自己誘導は電気慣性とも呼ばれます。これは、コイル内の逆起電力とも呼ばれる誘導電流を生成することにより、回路内の電流のあらゆる種類の成長または減衰に対抗するコイルの特性です。

相互誘導:

最初のコイルの電流の強さを変えると、誘導起電力が別のコイルで発生します。これは相互誘導と呼ばれる現象です。

交流電流:

交流とは、時間とともに大きさが変化し、周期的に向きが反転する電流です。 sin 関数のように変化します。

また、交流 EMF は、時間とともに大きさが連続的に変化し、定期的に方向を反転します。

半サイクルにおける電流の平均または平均値:

AC（DCに相当）のすべての値は、同じ時間間隔でAC（可変電流）によって行われるのと同じ抵抗で、半サイクルで同じ量の電荷を流す定電流です.

半サイクルの電流の平均値は

I(平均値)=63.6% I

これは積分によって計算できます。

交流電流の二乗平均平方根:

• 交流電流の二乗平均平方根値は、完全なサイクル中の I2 の平均の平方根として定義されます。ここで、I は交流電流の瞬時値です。

電流の実効値は

I(実効値)=70.7% I

フェーザーとフェーザー図:

電流と電圧を表す (回転する) ベクトルは「フェーザー」と呼ばれます。

交流電流と交流電圧 (同じ周波数の) をベクトル (フェーザー) を回転させ、それらの間の位相角で表した図をフェーザー図と呼びます。

さまざまなタイプの AC 回路:

• 抵抗のみを含む回路

純粋な抵抗器では、電流は常に印加電圧と同相です。

• インダクタンスのみを含む回路

貧弱な導体では、電流は電圧より (π/2) または 90° の位相角だけ遅れます。

• 静電容量のみを含む回路

純粋なコンデンサでは、電流は電圧よりも 90° の位相角だけ進んでいます。

• インダクタンスと抵抗を直列に含む回路 (L-R 直列回路)

L-R 回路では、印加電圧が電流よりも進みます。

• 静電容量と抵抗を直列に含む回路 (C-R 直列回路)
• インダクタンスとキャパシタンスを含む回路 (L-C 回路)
• インダクタンス容量と抵抗を直列に含む回路 (L-C-R 直列回路)

ここに 3 つのケースがあります:

• L>1/C の場合、tan は正、つまり正です。この場合、電圧が電流よりも進んでいます。
• L<1/C の場合、tan は負、つまり負です。この場合、電圧は電流より遅れます。
• L =1/C のとき、tan =0、つまり =0 です。この場合、電圧と電流は同相です。

インピーダンス トライアングル:

底辺、斜辺、垂線が回路要素の抵抗、リアクタンス、インピーダンスで表される直角三角形。

ワットレス電流:

AC 回路の抵抗がゼロの場合、電流は回路に流れますが、平均電力はゼロのままです。つまり、回路内でのエネルギー散逸はありません。このような回路の電流は、無力電流と呼ばれます。

結論:

電磁誘導は、磁場の助けを借りて電流を生成するプロセスです。互いに相対的に移動する導電体に磁場がある場合に発生します。

交流とは、時間とともに大きさが変化し、周期的に向きが反転する電流です。

AC は、LCR 回路、CR 回路、容量だけの回路、インダクタンスだけの回路、抵抗だけの回路など、多くの回路で構成されています。

ソレノイドに交流電流が流れ、磁場に変化が生じ、電磁誘導と電流がワイヤ ループに流れます。