Περιεχόμενο
Ο νόμος του Faraday περιγράφει πώς ένας μαγνήτης που κινείται μέσω ενός πηνίου προκαλεί τάση (ηλεκτρομαγνητική δύναμη ή FEM). Για να υπολογιστεί η τάση που παράγεται από ένα μόνο πέρασμα του μαγνήτη μέσω του πηνίου, θα είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε τον αριθμό των στροφών και τη διάμετρο του μαγνήτη, την ισχύ του μαγνητικού πεδίου του μαγνήτη και την ακριβή χρονική διάρκεια της διόδου.
Εταιρικές πιστώσεις
Σύμφωνα με το νόμο του Faraday, όταν ένα καλώδιο αγωγού υφίσταται διακυμάνσεις του περιβάλλοντος μαγνητικού πεδίου, θα δημιουργηθεί ηλεκτρική τάση ή «επαγόμενη» μέσω του υλικού του.
Με την αλλαγή της θέσης του μαγνήτη σε σχέση με το πηνίο του, θα εκτεθεί σε διαφορετικές εντάσεις μαγνητικών πεδίων (δηλαδή η ένταση ενός μαγνητικού πεδίου ποικίλλει ανάλογα με την απόσταση).
Το μέγεθος του επαγόμενου FEM ισούται με: "(αριθμός στροφών του πηνίου) x (αλλαγή στο μαγνητικό πεδίο) x (περιοχή της διατομής του πηνίου) x (1 / χρόνος που έχει παρέλθει)".
Υπολογισμός του FEM
Κατ 'αρχάς, μετρήστε τη διάμετρο της εγκάρσιας τομής του πηνίου χρησιμοποιώντας ένα χάρακα. Βεβαιωθείτε ότι η μέτρηση είναι σε εκατοστά. Διαχωρίστε αυτόν τον αριθμό κατά 2 και τετράγωνο το αποτέλεσμα πριν το πολλαπλασιάσετε με "pi" (που είναι 3.141 ...). Μετά από αυτό, διαιρέστε αυτόν τον νέο αριθμό κατά 10.000 για να μετατρέψετε τις μονάδες από cm2 σε m². Γράψτε το τελικό αποτέλεσμα ως "περιοχή εγκάρσιας τομής του πηνίου".
Για να υπολογίσετε την αλλαγή στο μαγνητικό πεδίο, θεωρήστε τη μέγιστη διαφορά να είναι η συνολική ισχύς του μαγνήτη (δηλαδή όταν ο μαγνήτης είναι πιο κοντά στο πηνίο) μείον μηδέν (όταν ο μαγνήτης δεν βρίσκεται κοντά στο πηνίο). Με άλλα λόγια, επιλέξτε μια τιμή για την "αλλαγή στο μαγνητικό πεδίο" με βάση την ονομαστική ισχύ του μαγνήτη (εκπεφρασμένη σε "Teslas"). Εάν δεν είστε βέβαιοι, επικοινωνήστε με τον κατασκευαστή.
Τέλος, εξακολουθεί να υπάρχει το ζήτημα του χρόνου που πρέπει να ληφθεί υπόψη. Όσο ταχύτερα ο μαγνήτης μετακινείται μέσω του πηνίου, τόσο μικρότερος είναι ο χρόνος πλεύσης του πεδίου. Χρησιμοποιήστε ένα ψηφιακό χρονοδιακόπτη για να σημειώσετε το χρόνο που χρειάζεται για να μετακινήσετε το μαγνήτη. Επαναλάβετε αυτό περίπου 10 φορές και στη συνέχεια πάρτε κατά μέσο όρο για να βρείτε μια καλή τιμή για το "παρελθόν".
Μόλις συγκεντρώσετε όλες τις σημαντικές τιμές, πετάξτε τους στην εξίσωση από το προηγούμενο βήμα για να υπολογίσετε το FEM (εκπεφρασμένο σε volts ή V).