Электромагнетизм

Использование электромагнитной индукции

Явление электромагнитной индукции широко используется в многочисленных технических устройствах и приборах
Трансформатор
Детектор металла
Звукозапись и воспроизведение информации с помощью магнитной ленты
Поезд на магнитной подушке
Электропечи для плавки металлов

Электромагнитная индукция -
физическое явление, заключающееся в возникновении вихревого электрического поля, вызывающего электрический ток в замкнутом контуре при изменении потока магнитной индукции через поверхность, ограниченную этим контуром.

Опыты Фарадея с двумя катушками

Возникновение индукционного тока в нижней катушке при замыкании цепи верхней катушки

Возникновение индукционного тока в нижней катушке при размыкании цепи верхней катушки

Возникновение индукционного тока в катушке при вдвигании в неё постоянного магнита

ЭМИ с катушкой и магнитом

Возникновение индукционного тока в катушке при выдвигании из неё постоянного магнита

Трансформатор – устройство, применяемое для повышения или понижения переменного напряжения

Исследуем проблему
Выяснить, почему лампочка, включенная во вторичную обмотку трансформатора, светится?
Посредством чего передается энергия от одной обмотки к другой?

Схема трансформатора

Коэффициент трансформации

Повышающий трансформатор (U1 < U2 ), т. е.
k < 1
Понижающий трансформатор (U1 > U2 ), т. е.
k > 1

Для уменьшения потерь энергии, вызванных вихревыми индукционными токами в сердечнике трансформатора (токами Фуко), сердечник ламинируют.

Детектор металла

Металлоискатель для проверки багажа

Металлоискатель полицейского

Схема работы детектора металлических предметов

Запись и считывание информации на магнитной ленте

Явление электромагнитной индукции

Звукозаписывающее и воспроизводящее устройство

Токи Фуко – индукционные токи, возникающие в проводниках, используют для их нагревания.
На этом принципе основано устройство электропечей для плавки металлов.
Тот же эффект используется в бытовых микроволновых СВЧ – печах.

Поезд на магнитной подушке

Управляющие магниты в мониторе компьютера

Ответим на вопросы
Почему наличие очень высокого напряжения во вторичной обмотке повышающего трансформатора не приводит к большим потерям энергии на выделение теплоты в самой обмотке ?
Объясните, почему при увеличении нагрузки во вторичной цепи трансформатора автоматически возрастает потребляемая мощность.
Почему при разомкнутой вторичной цепи (в режиме холостого хода) трансформатор почти не потребляет энергии?

Решим задачи
Трансформатор, содержащий в первичной обмотке 840 витков, повышает напряжение с 220 до 660 В. Каков коэффициент трансформации? Сколько витков содержится во вторичной обмотке?
Повышающий трансформатор создаёт во вторичной цепи ток 2 А при напряжении 2200 В. Напряжение в первичной обмотке равно 110 В. Чему равен ток в первичной обмотке, а также входная и выходная мощности трансформатора, если потерь энергии в нём нет?
Ток в первичной обмотке трансформатора 0,5 А, напряжение на её концах220 В. Ток во вторичной обмотке 11 А, напряжение на её концах 9,5 В. Определите коэффициент полезного действия трансформатора.