Αυτά τα πειράµατα έγιναν από τους Michael Faraday και Joseph Henry.

Σχετικά έγγραφα
Πείραμα επαγόμενου ρεύματος

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ. Ενότητα 7: Ο νόμος του Faraday. Αν. Καθηγητής Πουλάκης Νικόλαος ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ Τ.Ε.

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΕΠΑΓΩΓΗ. Ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο γεννά ηλεκτρικό ρεύμα

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΕΠΑΓΩΓΗ

Όσο χρονικό διάστηµα είχε τον µαγνήτη ακίνητο απέναντι από το πηνίο δεν παρατήρησε τίποτα.

ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΕΠΑΓΩΓΗΣ ΜΕ ΤΗΝ ΚΛΑΣΣΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟ

Στο μαγνητικό πεδίο του πηνίου αποθηκεύεται ενέργεια. Το μαγνητικό πεδίο έχει πυκνότητα ενέργειας.

Μελέτη Μετασχηματιστή

ΕΝΟΤΗΤΑ ΙΙΙ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕ ΙΟ

ΤΑ ΤΡΙΑ ΒΑΣΙΚΑ ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΥ - ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ. Φύλλο Εργασίας Τα τρία βασικά πειράματα του ηλεκτρομαγνητισμού - Εφαρμογές

d E dt Σχήμα 3.4. (α) Σχηματικό διάγραμμα απλού εναλλάκτη, όπου ένας αγώγιμος βρόχος περιστρέφεται μέσα

ΑΣΚΗΣΗ 4 η ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΜΗΧΑΝΕΣ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΡΕΥΜΑΤΟΣ

Φ t Το επαγωγικό ρεύμα έχει τέτοια φορά ώστε το μαγνητικό του πεδίο να αντιτίθεται στην αιτία που το προκαλεί. E= N

Μαγνητικό Πεδίο. μαγνητικό πεδίο. πηνίο (αγωγός. περιστραμμένος σε σπείρες), επάγει τάση στα άκρα του πηνίου (Μετασχηματιστής) (Κινητήρας)

1.Η δύναμη μεταξύ δύο φορτίων έχει μέτρο 120 N. Αν η απόσταση των φορτίων διπλασιαστεί, το μέτρο της δύναμης θα γίνει:

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΕΠΑΓΩΓΗ

Γαλβανομέτρο στρεπτού πλαισίου

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ & ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ

ΑΣΚΗΣΗ 1 η ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΙΣΧΥΟΣ ΕΙΣΑΓΩΓΗ. Στόχοι της εργαστηριακής άσκησης είναι η εξοικείωση των σπουδαστών με την:

Ηλεκτρικοί Κινητήρες Γεννήτριες (εισαγωγικές σημειώσεις)

Αρχή λειτουργίας στοιχειώδους γεννήτριας εναλλασσόμενου ρεύματος

ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΚΥΚΛΩΜΑΤΩΝ

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ

Θέµατα Εξετάσεων 100. Μαγνητικό πεδίο

Προηγμένες Υπηρεσίες Τηλεκπαίδευσης στο Τ.Ε.Ι. Σερρών

1. Νόμος του Faraday Ορισμός της μαγνητικής ροής στην γενική περίπτωση τυχαίου μαγνητικού πεδίου και επιφάνειας:

Εργαστήριο Ηλεκτρικών Μηχανών

Ηλεκτρομαγνητισμός. Αυτεπαγωγή. Νίκος Ν. Αρπατζάνης

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΕΠΑΓΩΓΗ

Μαγνητικό Πεδίο. Ζαχαριάδου Αικατερίνη Γενικό Τμήμα Φυσικής, Χημείας & Τεχνολογίας Υλικών Τομέας Φυσικής ΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ

Κινητήρας παράλληλης διέγερσης

Ερωτήσεις Επαγωγής µε δικαιολόγηση

ΑΣΚΗΣΗ 8 η ΚΙΝΗΤΗΡΑΣ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΞΕΝΗΣ ΔΙΕΓΕΡΣΗΣ ΜΕΛΕΤΗ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ

Γεννήτριες ΣΡ Κινητήρες ΣΡ

ΘΕΜΑ 1ο 1.1 Να γράψετε στο τετράδιό σας τα φυσικά µεγέθη από τη Στήλη Ι και, δίπλα σε καθένα, τη µονάδα της Στήλης ΙΙ που αντιστοιχεί σ' αυτό.

ΘΕΜΑ 1ο 1.1 Να γράψετε στο τετράδιό σας τα φυσικά μεγέθη από τη Στήλη Ι και, δίπλα σε καθένα, τη μονάδα της Στήλης ΙΙ που αντιστοιχεί σ' αυτό.

Διαγώνισμα Φυσικής κατεύθυνσης B! Λυκείου.

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ ΠΗΓΕΣ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΥ ΠΕΔΙΟΥ

Θέματα Παγκύπριων Εξετάσεων

ΑΣΚΗΣΗ 4. Ωµική αντίσταση αυτεπαγωγή πηνίου

Ασκήσεις 6 ου Κεφαλαίου

3η Εργαστηριακή Άσκηση: Εύρεση χαρακτηριστικής και συντελεστή απόδοσης κινητήρα συνεχούς ρεύµατος

ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΥΚΛΟΥ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ ΚΑΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ) 2007 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΟΜΑ Α Α

ΑΣΚΗΣΗ 5 η ΓΕΝΝΗΤΡΙΑ ΣΥΝΕΧΟΥΣ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΞΕΝΗΣ ΔΙΕΓΕΡΣΗΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΚΑΜΠΥΛΕΣ

ΓΚΙΟΚΑΣ ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ. ΘΕΜΑ: Περιγράψτε τον τρόπο λειτουργίας μιας ηλεκτρικής γεννήτριας Σ.Ρ. με διέγερση σειράς.

Το μηδέν και το τετράγωνο.

Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ 1999

ΔΙΔΑΚΤΙΚΟ ΣENAΡΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Ηλεκτροµαγνητική επαγωγή

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ Β. Θέµα 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Κυκλώματα εναλλασσόμενου ρεύματος (ΕΡ)

ΣΤΟΧΟΙ : Ο μαθητής να μπορεί να :

Ο πυκνωτής είναι μια διάταξη αποθήκευσης ηλεκτρικού φορτίου, επομένως και ηλεκτρικής ενέργειας.

3η Εργαστηριακή Άσκηση: Εύρεση χαρακτηριστικής και συντελεστή απόδοσης κινητήρα συνεχούς ρεύµατος

Μαγνητικά φαινόµενα: Σύντοµη ιστορική αναδροµή

ΑΣΚΗΣΗ 1 ΜΟΝΟΦΑΣΙΚΟΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΗΣ

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Β ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΡΙΤΗ 18 ΜΑΪΟΥ 2004 ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ

Εργαστήριο Ηλεκτρικών Μηχανών

[ i) 34V, 18V, 16V, -16V ii) 240W, - 96W, 144W, iii)14,4j, 96J/s ]

3 η Εργαστηριακή Άσκηση

Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΣΤΟΥΣ ΕΠΑΓΩΓΙΚΟΥΣ ΚΙΝΗΤΗΡΕΣ

Ηλεκτρομαγνητισμός. Μαγνητικό πεδίο. Νίκος Ν. Αρπατζάνης

ΟΝΟΜ/ΝΥΜΟ: ΜΠΑΛΑΜΠΑΝΗ ΓΕΩΡΓΙΑ ΑΜ:6105 ΜΑΘΗΜΑ: ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ ΕΡΓΑΣΙΑ ΤΙΤΛΟΣ: ΤΡΟΠΟΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΜΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΗΣ ΓΕΝΗΤΡΙΑΣ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗΣ ΦΥΣΙΚΗ ΙΙ

Ηλεκτρομαγνητισμός - Οπτική - Σύγχρονη Φυσική Ενότητα: Στοιχεία Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

Μεταβαλλόμενα μαγνητικά πεδία

4 η Εργαστηριακή Άσκηση

Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ 1999

Θέµατα Εξετάσεων ) Οι κυκλικοί δακτύλιοι Α και Β του σχήµατος θεωρούνται ακλόνητοι στο χώρο και τα επίπεδά τους είναι παράλληλα.

Βασικά στοιχεία μετασχηματιστών

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ

Β.1. Ποιο είναι το είδος της κίνησης του αγωγού; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.

Τµήµα Βιοµηχανικής Πληροφορικής Σηµειώσεις Ηλεκτρονικών Ισχύος Παράρτηµα

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ Β' ΛΥΚΕΙΟΥ 2004

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Β ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΡΙΤΗ 18 ΜΑΪΟΥ 2004 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΠΤΑ (7)

Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών ΜΕΤΑΒΑΤΙΚΑ ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΚΑΤΆ ΤΗ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΣΓ

Ασκήσεις Επαγωγής. i) Να υπολογιστεί η ροή που περνά από το πλαίσιο τη χρονική στιγµή t 1 =0,5s καθώς και η ΗΕ από

ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ-ΒΑΣΙΚΟΙ ΟΡΙΣΜΟΙ

Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών ΜΟΝΟΦΑΣΙΚΟΙ ΚΙΝΗΤΗΡΕΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΜΑΘΗΜΑ : Ηλεκτρικές Μηχανές ΚΕΦΑΛΑΙΟ : Ηλεκτρικές Μηχανές Σ.Ρ. ΕΝΟΤΗΤΑ : Αρχή Λειτουργίας Γεννητριών και Κινητήρων Σ.Ρ.

ΑΣΚΗΣΗ 5 η ΑΣΥΓΧΡΟΝΟΣ ΤΡΙΦΑΣΙΚΟΣ ΚΙΝΗΤΗΡΑΣ. 1. Η μελέτη της δομής και της αρχής λειτουργίας ενός ασύγχρονου τριφασικού κινητήρα.

ΑΡΧΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΩΝ ΕΝΑΛΛΑΣΣΟΜΕΝΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ

Andre-Marie Ampère Γάλλος φυσικός Ανακάλυψε τον ηλεκτροµαγνητισµό. Ασχολήθηκε και µε τα µαθηµατικά.

10 - ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΜΗΧΑΝΕΣ

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΣΜΟΣ και ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΕΡΩΤΗΜΑΤΟΛΟΓΙΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΑΠΛΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΚΥΚΛΩΜΑΤΟΣ DC ΜΕ ΠΗΓΗ, ΩΜΙΚΟ ΚΑΤΑΝΑΛΩΤΗ ΚΑΙ ΚΙΝΗΤΗΡΑ

ηλεκτρικό ρεύµα ampere

Ασκήσεις Επαγωγής. 1) Ο νόμος της επαγωγής. 2) Επαγωγή σε τετράγωνο πλαίσιο. 1

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 3: Επαγωγή. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΕΣ ΡΟΠΗΣ ΤΑΧΥΤΗΤΑΣ ΕΠΑΓΩΓΙΚΩΝ ΚΙΝΗΤΗΡΩΝ

Γ ΛΥΚΕΙΟΥ. Κινούμενα ηλεκτρικά φορτία δημιουργούν μαγνητικά πεδία.

Ασκήσεις Επαγωγής. i) Να υπολογιστεί η ροή που περνά από το πλαίσιο τη χρονική στιγµή t 1 =0,5s καθώς και η ΗΕ από

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ Β' ΛΥΚΕΙΟΥ 2004

Κεφάλαιο 19: Ηλεκτρομαγνητική επαγωγή αυτεπαγωγή

ΘΕΩΡΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟΥ ΠΕΔΙΟΥ. Κ. Γ. Ευθυμιάδης Αικ. Σιακαβάρα Ε. Παπαδημητράκη-Χλίχλια Ι. Α. Τσουκαλάς

Παρουσίαση Εννοιών στη Φυσική της Β Λυκείου. Κεφάλαιο Τρίτο Ενότητα: Ηλεκτρομαγνητισμός

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ Β. συντελεστής απόδοσης δίνεται από τη σχέση e = 1

Γεννήτριες ΣΡ Κινητήρες ΣΡ

Στο στάτη της μηχανής εφαρμόζεται ένα 3-φασικό σύστημα ρευμάτων το οποίο παράγει στο εσωτερικό της στρεφόμενο ομογενές μαγνητικό πεδίο

Physics by Chris Simopoulos

Transcript:

Επαγόµενα πεδία Ένα µαγνητικό πεδίο µπορεί να µην είναι σταθερό, αλλά χρονικά µεταβαλλόµενο. Πειράµατα που πραγµατοποιήθηκαν το 1831 έδειξαν ότι ένα µεταβαλλόµενο µαγνητικό πεδίο µπορεί να επάγει ΗΕΔ σε ένα κύκλωµα. Αυτά τα πειράµατα έγιναν από τους Michael Faraday και Joseph Henry. Τα αποτελέσµατα αυτών των πειραµάτων οδήγησαν στη διατύπωση του νόµου του Faraday για την επαγωγή. Ένα µεταβαλλόµενο µαγνητικό πεδίο επάγει ηλεκτρικό ρεύµα. Το επαγόµενο ηλεκτρικό ρεύµα συνοδεύεται από µια επαγόµενη ΗΕΔ. Στο κύκλωµα µπορεί να δηµιουργηθεί ρεύµα χωρίς να υπάρχει µπαταρία. Η επαγόµενη ΗΕΔ δίνεται από τον νόµο του Faraday για την επαγωγή.

Michael Faraday 1791 1867 Βρετανός φυσικός και χηµικός. Σπουδαίος πειραµατικός φυσικός. Στις συνεισφορές του στη µελέτη των ηλεκτρικών φαινοµένων συγκαταλέγονται: Η εφεύρεση του ηλεκτρικού κινητήρα, της γεννήτριας, και του µετασχηµατιστή. Η ανακάλυψη του φαινοµένου της ηλεκτροµαγνητικής επαγωγής. Η διατύπωση των αρχών της ηλεκτρόλυσης.

Πείραµα επαγόµενου ρεύµατος

ΗΕΔ που επάγεται από µεταβαλλόµενο µαγνητικό πεδίο Όταν ο µαγνήτης πλησιάζει προς τον βρόχο ή αποµακρύνεται από αυτόν, το αµπερόµετρο καταγράφει ηλεκτρικό ρεύµα. Επίσης, το αµπερόµετρο καταγράφει ηλεκτρικό ρεύµα και όταν ο βρόχος πλησιάζει προς τον µαγνήτη ή αποµακρύνεται από αυτόν. Εποµένως, ο βρόχος αντιδρά στη σχετική κίνηση του µαγνήτη ως προς αυτόν. Συσχετίζουµε αυτή την αντίδραση µε τη µεταβολή του µαγνητικού πεδίου. Η αντίδραση αυτή είναι το επαγόµενο ρεύµα που δηµιουργεί η επαγόµενη ΗΕΔ.

Το πείραµα του Faraday Διάταξη Το πρωτεύον πηνίο είναι συνδεδεµένο µε έναν διακόπτη και µια µπαταρία. Το σύρµα είναι τυλιγµένο γύρω από έναν σιδερένιο δακτύλιο. Γύρω από τον σιδερένιο δακτύλιο είναι επίσης τυλιγµένο ένα δευτερεύον πηνίο. Το δευτερεύον πηνίο δεν είναι συνδεδεµένο µε µπαταρία. Το δευτερεύον πηνίο δεν είναι ηλεκτρικά συνδεδεµένο µε το πρωτεύον πηνίο.

Το πείραµα του Faraday Τη στιγµή που κλείνει ο διακόπτης, η ένδειξη του αµπερόµετρου αλλάζει και, από µηδενική, γίνεται είτε θετική είτε αρνητική και αµέσως µετά µηδενίζεται ξανά. Τη στιγµή που ανοίγει ο διακόπτης, η ένδειξη του αµπερόµετρου αλλάζει είτε σε αρνητική είτε σε θετική τιµή (αντίθετη µε το προηγούµενο πρόσηµό της) και µετά ξαναγίνεται µηδέν. Όταν στο πρωτεύον κύκλωµα υπάρχει σταθερό ρεύµα ή δεν υπάρχει καθόλου ρεύµα, η ένδειξη του αµπερόµετρου είναι µηδενική. Ένα µεταβαλλόµενο µαγνητικό πεδίο επάγει ηλεκτρικό ρεύµα σε έναν βρόχο (στην πειραµατική διάταξη, αυτό είναι το ρεύµα στο δευτερεύον κύκλωµα). Το επαγόµενο ρεύµα υπάρχει µόνο όσο µεταβάλλεται το µαγνητικό πεδίο που διαπερνά τον βρόχο. Το µεταβαλλόµενο µαγνητικό πεδίο παράγει στον βρόχο ΗΕΔ από επαγωγή. Η ύπαρξη µαγνητικής ροής, από µόνη της, δεν αρκεί για να δηµιουρηγθεί ηλεκτρεγερτική δύναµη από επαγωγή. Για να συµβεί αυτό, η µαγνητική ροή πρέπει να µεταβάλλεται.

Ο νόµος του Faraday Παράδειγµα Έστω ότι σε ένα οµογενές µαγνητικό πεδίο υπάρχει ένας βρόχος, ο οποίος περικλείει επιφάνεια εµβαδού A.Η µαγνητική ροή που διέρχεται από τον βρόχο είναι: Φ B = BA cos θ. Η επαγόµενη ΗΕΔ είναι: ε = d/dt (BA cos θ). Μεταβολή της µαγνητικής ροής έχουµε: Όταν το µέτρο του µαγνητικού πεδίου µεταβάλλεται µε τον χρόνο. Όταν η επιφάνεια που περικλείει ο βρόχος µεταβάλλεται µε τον χρόνο. Όταν η γωνία θ µεταξύ του µαγνητικού πεδίου και της καθέτου στον βρόχο µεταβάλλεται µε τον χρόνο. Με οποιονδήποτε συνδυασµό των παραπάνω.

Ο κανόνας του Lenz Σύµφωνα µε τον νόµο του Faraday, η ΗΕΔ από επαγωγή και η µεταβολή της ροής έχουν αντίθετα αλγεβρικά πρόσηµα. Αυτή η παρατήρηση έχει µια φυσική ερµηνεία, η οποία είναι γνωστή ως κανόνας του Lenz: Διατυπώθηκε από τον Γερµανό φυσικό Heinrich Lenz. ό ς : Το επαγόµενο ρεύµα σε έναν βρόχο έχει φορά τέτοια ώστε να δηµιουργεί µαγνητικό πεδίο, το οποίο αντιτίθεται στη µεταβολή της µαγνητικής ροής που διαπερνά τον βρόχο. Δηλαδή, το επαγόµενο ρεύµα τείνει να διατηρεί αµετάβλητη την αρχική µαγνητική ροή που διαπερνά τον βρόχο.

Η φορά του επαγόµενου ρεύµατος Παράδειγµα Κοντά σε έναν µεταλλικό βρόχο τοποθετείται ένας µαγνήτης. i.βρείτε τη φορά του ρεύµατος που επάγεται στον βρόχο καθώς ο µαγνήτης ωθείται προς τον βρόχο (σχήµατα α και β). ii.βρείτε τη φορά του ρεύµατος που επάγεται στον βρόχο καθώς ο µαγνήτης αποµακρύνεται από τον βρόχο (σχήµατα γ και δ).

Επαγόµενη ΗΕΔ και ηλεκτρικά πεδία Ο νόµος του Faraday για την επαγωγή µπορεί να γραφτεί στην εξής γενική µορφή: d! B # E r d s r = " dt Το επαγόµενο ηλεκτρικό πεδίο είναι ένα µη συντηρητικό πεδίο, το οποίο παράγεται από ένα µεταβαλλόµενο µαγνητικό πεδίο. Το πεδίο δεν µπορεί να είναι ηλεκτροστατικό, επειδή αν ήταν ηλεκτροστατικό θα ήταν και συντηρητικό r και το επικαµπύλιο ολοκλήρωµα του r γινοµένου E ds επάνω σε έναν κλειστό βρόχο θα ήταν ίσο µε µηδέν, κάτι που δεν συµβαίνει.

Γεννήτριες Οι ηλεκτρικές γεννήτριες προσλαµβάνουν ενέργεια µέσω (µηχανικού) έργου και την αποδίδουν µέσω ηλεκτρικής µετάδοσης (δηλαδή µέσω ηλεκτρισµού). Μια γεννήτρια εναλλασσόµενου ρεύµατος αποτελείται από έναν συρµάτινο βρόχο, ο οποίος περιστρέφεται µέσα σε ένα µαγνητικό πεδίο από κάποιο εξωτερικό µέσο.

Περιστρεφόµενος βρόχος Θεωρούµε έναν βρόχο µε N σπείρες, ίσου µεταξύ τους εµβαδού, ο οποίος περιστρέφεται µέσα σε ένα µαγνητικό πεδίο. Η µαγνητική ροή που διαπερνά τον βρόχο σε οποιαδήποτε χρονική στιγµή t είναι: Φ B = BA cos θ = BA cos ωt.

Επαγόµενη ΗΕΔ σε περιστρεφόµενο βρόχο Η ΗΕΔ που επάγεται στον βρόχο είναι: Η ΗΕΔ µεταβάλλεται ηµιτονοειδώ και ε max = NABω. " = #N d$ B dt = NAB%sin(%t) Η επαγόµενη ΗΕΔ παίρνει τη µέγιστη τιµή της, ε max, όταν ωt = 90 o ή 270 o. (Δηλαδή όταν το µαγνητικό! πεδίο είναι παράλληλο στην επιφάνεια των σπειρών του πηνίου και ο ρυθµός µεταβολής της ροής είναι µέγιστος.) Η επαγόµενη ΗΕΔ µηδενίζεται, ε = 0, όταν ωt = 0 o ή 180 o. (Δηλαδή όταν το µαγνητικό πεδίο είναι κάθετο στην επιφάνεια των σπειρών του πηνίου και ο ρυθµός µεταβολής της ροής είναι µηδενικός).

Κινητήρες Οι κινητήρες (ή µοτέρ) είναι συσκευές οι οποίες δέχονται ενέργεια µέσω ηλεκτρισµού και αποδίδουν ενέργεια µε την παραγωγή έργου. Στην ουσία, ο κινητήρας είναι µια γεννήτρια που λειτουργεί αντίστροφα. Το πηνίο τροφοδοτείται µε ρεύµα από µια µπαταρία, οπότε η ροπή που αναπτύσσεται στο ρευµατοφόρο πηνίο προκαλεί την περιστροφή του. Με την προσάρτηση του περιστρεφόµενου πηνίου σε κάποια εξωτερική συσκευή, µπορούµε να παραγάγουµε ωφέλιµο µηχανικό έργο. Όµως, εφόσον το πηνίο περιστρέφεται µέσα σε ένα µαγνητικό πεδίο, επάγεται ΗΕΔ στο πηνίο. Αυτή η επαγόµενη ΗΕΔ πάντα τείνει να ελαττώσει το ρεύµα που διαρρέει το πηνίο. Καθώς αυξάνεται η ταχύτητα περιστροφής του πηνίου, αυξάνεται και η τιµή της αντιηλεκτρεγερτικής δύναµης (αντι-ηεδ).

Κινητήρες (συνέχεια) Το ρεύµα στο περιστρεφόµενο πηνίο περιορίζεται από την αντι-ηεδ. Χρησιµοποιούµε τον όρο αντι-ηεδ για να δείξουµε ότι πρόκειται για επαγόµενη ΗΕΔ που τείνει να µειώσει το ρεύµα τροφοδοσίας. Αυτή η επαγόµενη ΗΕΔ είναι η αιτία για την οποία οι απαιτήσεις ισχύος για την εκκίνηση και τη λειτουργία ενός κινητήρα είναι µεγαλύτερες όταν το µηχανικό φορτίο του κινητήρα είναι µεγάλο απ ό,τι όταν είναι µικρό.

Υβριδικά συστήµατα κίνησης Στα αυτοκίνητα µε υβριδικά συστήµατα κίνησης, για τη βελτίωση της εξοικονόµησης καυσίµου και τη µείωση των ρύπων, συνδυάζονται ένας βενζινοκινητήρας και ένας ηλεκτροκινητήρας. Σε αυτά, η ισχύς παρέχεται στους τροχούς είτε από τον βενζινοκινητήρα είτε από τον ηλεκτροκινητήρα. Σε κανονικές συνθήκες οδήγησης, ο ηλεκτροκινητήρας επιταχύνει το αυτοκίνητο από την ακινησία µέχρι να φτάσει περίπου τα 24 km/h. Στον χρόνο που απαιτείται γι αυτή την επιτάχυνση, ο βενζινοκινητήρας παραµένει εκτός λειτουργίας, οπότε δεν καταναλώνεται καύσιµο και δεν εκπέµπονται ρύποι. Σε υψηλότερες ταχύτητες, ο βενζινοκινητήρας και ο ηλεκτροκινητήρας συνεργάζονται έτσι ώστε ο βενζινοκινητήρας να λειτουργεί στην πιο αποδοτική ταχύτητά του ή πολύ κοντά σε αυτήν. Ως αποτέλεσµα, µε την ίδια ποσότητα βενζίνης, το υβριδικό αυτοκίνητο διανύει σηµαντικά µεγαλύτερη απόσταση σε σχέση µε ένα κλασικό βενζινοκίνητο αυτοκίνητο.