Induksi elektromagnetik adalah konsep asas dalam fizik yang telah merevolusikan cara kita menjana dan menggunakan elektrik. Di tengah -tengah banyak aplikasi induksi elektromagnetik terletak gegelung fluks magnet, peranti yang mudah namun berkuasa yang memainkan peranan penting dalam menukar tenaga mekanikal ke dalam tenaga elektrik dan sebaliknya. Sebagai pembekal terkemuka gegelung fluks magnet, saya teruja untuk berkongsi dengan anda bagaimana gegelung ini digunakan dalam induksi elektromagnet dan pelbagai aplikasi yang mereka layani.
Memahami induksi elektromagnet
Sebelum menyelidiki peranan gegelung fluks magnet, mari kita mengkaji secara ringkas prinsip induksi elektromagnet. Ditemui oleh Michael Faraday pada tahun 1831, induksi elektromagnet adalah proses menghasilkan daya elektromotif (EMF) atau voltan merentasi konduktor apabila ia terdedah kepada medan magnet yang berubah. Fenomena ini ditadbir oleh Undang -undang Elektromagnetik Undang -undang Faraday, yang menyatakan bahawa EMF yang disebabkan oleh gelung tertutup adalah sama dengan kadar negatif perubahan fluks magnet melalui gelung.
Secara matematik, undang -undang Faraday dapat dinyatakan sebagai:
[\ epsilon = - \ frac {d \ phi_b} {dt}]
Di mana (\ epsilon) adalah EMF yang diinduksi, (\ phi_b) adalah fluks magnet melalui gelung, dan (t) adalah masa. Tanda negatif dalam persamaan menunjukkan undang -undang Lenz, yang menyatakan bahawa arus yang diinduksi akan mengalir ke arah yang menentang perubahan fluks magnet yang menghasilkannya.
Peranan gegelung fluks magnet dalam induksi elektromagnetik
Gegelung fluks magnet pada dasarnya adalah luka konduktor ke dalam bentuk gegelung, biasanya diperbuat daripada dawai tembaga. Apabila arus elektrik mengalir melalui gegelung, ia mewujudkan medan magnet di sekelilingnya. Sebaliknya, apabila medan magnet berubah melalui gegelung, EMF diinduksi dalam gegelung mengikut undang -undang Faraday.
Fluks magnet melalui gegelung ditakrifkan sebagai produk kekuatan medan magnet ((b)), kawasan gegelung ((a)), dan kosinus sudut ((\ theta)) di antara medan magnet dan normal ke satah gegelung:
[\ Phi_b = ba \ cos (\ theta)]
Untuk memaksimumkan EMF yang diinduksi, gegelung direka untuk mempunyai sejumlah besar giliran ((n)) dan kawasan keratan rentas yang besar ((a)). EMF yang diinduksi dalam gegelung dengan (n) bertukar diberikan oleh:
[\ epsilon = - n \ frac {d \ phi_b} {dt}]
Aplikasi gegelung fluks magnet dalam induksi elektromagnetik
Gegelung fluks magnet digunakan dalam pelbagai aplikasi berdasarkan induksi elektromagnet. Berikut adalah beberapa aplikasi yang paling biasa:
Penjana
Penjana adalah peranti yang menukar tenaga mekanikal ke dalam tenaga elektrik. Dalam penjana, gegelung fluks magnet diputar dalam medan magnet, menyebabkan fluks magnet melalui gegelung berubah secara berterusan. Menurut undang -undang Faraday, perubahan fluks magnet ini mendorong EMF dalam gegelung, yang boleh digunakan untuk menguasai peranti elektrik.
Terdapat dua jenis penjana utama: penjana AC dan penjana DC. Dalam penjana AC, EMF yang diinduksi bergantian ke arah, menghasilkan arus bergantian. Dalam penjana DC, komutator digunakan untuk menukar arus bergantian ke arus langsung.
Transformer
Transformer adalah peranti yang digunakan untuk menukar voltan arus bergantian. Pengubah terdiri daripada dua gegelung fluks magnet, yang dikenali sebagai gegelung utama dan gegelung sekunder, yang luka di sekitar teras besi biasa. Apabila arus berganti mengalir melalui gegelung utama, ia mewujudkan medan magnet yang berubah dalam teras besi. Medan magnet yang berubah ini mendorong EMF dalam gegelung menengah mengikut undang -undang Faraday.
Nisbah voltan dalam gegelung primer dan sekunder adalah sama dengan nisbah bilangan giliran dalam gegelung:
[\ frac {v_s} {v_p} = \ frac {n_s} {n_p}]
di mana (v_s) dan (v_p) adalah voltan dalam gegelung sekunder dan primer, masing -masing, dan (n_s) dan (n_p) adalah bilangan giliran dalam gegelung sekunder dan primer.
Pemanasan induksi
Pemanasan induksi adalah proses yang menggunakan induksi elektromagnetik untuk memanaskan objek logam. Dalam pemanasan induksi, gegelung fluks magnet diletakkan di sekitar objek logam, dan arus berganti diluluskan melalui gegelung. Medan magnet yang berubah yang dihasilkan oleh gegelung menginduksi arus eddy dalam objek logam, yang menghasilkan haba disebabkan oleh rintangan logam.
Pemanasan induksi digunakan secara meluas dalam aplikasi perindustrian seperti rawatan logam, penempaan, dan rawatan haba. Ia adalah kaedah pemanasan yang cepat, cekap, dan tepat, kerana ia membolehkan pemanasan sasaran kawasan tertentu objek logam.
Pencitraan Resonans Magnetik (MRI)
MRI adalah teknik pengimejan perubatan yang menggunakan induksi elektromagnet untuk membuat imej terperinci bahagian dalam badan. Dalam pengimbas MRI, medan magnet yang kuat digunakan pada badan pesakit, dan gegelung fluks magnet digunakan untuk menghantar dan menerima isyarat radiofrequency. Apabila isyarat radiofrequency digunakan pada badan, mereka menyebabkan nukleus hidrogen dalam tisu badan untuk bergema. Perubahan fluks magnet yang dihasilkan oleh nukleus hidrogen resonasi mendorong EMF dalam gegelung fluks magnet, yang dikesan dan digunakan untuk membuat imej tisu badan.
Jenis gegelung fluks magnet
Sebagai pembekal gegelung fluks magnet, kami menawarkan pelbagai jenis gegelung untuk memenuhi keperluan khusus pelanggan kami. Beberapa jenis gegelung fluks magnet yang biasa termasuk:
Tiada momen magnet Helmholtz gegelung
TheTiada momen magnet Helmholtz gegelungadalah sejenis gegelung yang direka untuk menghasilkan medan magnet seragam di rantau tertentu. Ia terdiri daripada dua gegelung pekeliling yang sama yang diletakkan selari antara satu sama lain dan dipisahkan dengan jarak yang sama dengan jejari gegelung. Semasa dalam dua gegelung mengalir ke arah yang sama, mewujudkan medan magnet seragam di rantau ini di antara gegelung.
1 paksi Helmholtz gegelung
The1 paksi Helmholtz gegelungadalah versi mudah gegelung Helmholtz yang digunakan untuk menghasilkan medan magnet sepanjang paksi tunggal. Ia terdiri daripada gegelung bulat tunggal yang digunakan untuk menghasilkan medan magnet. Medan magnet yang dihasilkan oleh 1 paksi Helmholtz Coil tidak seragam, tetapi ia boleh digunakan untuk aplikasi di mana medan magnet seragam tidak diperlukan.
Gegelung medan magnet kecerunan
Gegelung medan magnet kecerunandigunakan untuk menghasilkan medan magnet yang bervariasi dalam kekuatan dan arah di sepanjang paksi tertentu. Gegelung ini biasanya digunakan dalam pengimbas MRI untuk mewujudkan kecerunan dalam medan magnet, yang membolehkan pengekodan spatial isyarat MRI.
Mengapa memilih gegelung fluks magnet kita
Sebagai pembekal terkemuka gegelung fluks magnet, kami menawarkan gegelung berkualiti tinggi yang direka untuk memenuhi keperluan khusus pelanggan kami. Berikut adalah beberapa sebab mengapa anda harus memilih gegelung fluks magnet kami:
- Bahan berkualiti tinggi: Kami hanya menggunakan bahan berkualiti tinggi dalam pembuatan gegelung fluks magnet kami, memastikan ketahanan dan kebolehpercayaan mereka.
- Reka bentuk tersuai: Kami menawarkan perkhidmatan reka bentuk tersuai untuk memenuhi keperluan khusus pelanggan kami. Pasukan jurutera berpengalaman kami boleh bekerjasama dengan anda untuk merekabentuk gegelung fluks magnet yang disesuaikan dengan aplikasi anda.
- Harga yang kompetitif: Kami menawarkan harga yang kompetitif pada semua gegelung fluks magnet kami, memastikan anda mendapat nilai terbaik untuk wang anda.
- Perkhidmatan pelanggan yang sangat baik: Kami komited untuk menyediakan perkhidmatan pelanggan yang cemerlang kepada pelanggan kami. Pasukan wakil jualan yang berpengetahuan kami tersedia untuk menjawab soalan anda dan memberi anda sokongan teknikal.
Hubungi kami untuk perolehan dan 洽谈
Jika anda berminat untuk membeli gegelung fluks magnet untuk permohonan anda, jangan ragu untuk menghubungi kami. Kami dengan senang hati akan membincangkan keperluan anda dan memberi anda sebut harga. Pasukan pakar kami tersedia untuk membantu anda dengan sebarang soalan teknikal yang mungkin anda miliki dan membantu anda memilih gegelung fluks magnet yang tepat untuk keperluan anda.
Rujukan
- Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. (2014). Asas Fizik. Wiley.
- Serway, RA, & Jewett, JW (2018). Fizik untuk saintis dan jurutera dengan fizik moden. Pembelajaran Cengage.
- Purcell, Em, & Morin, DJ (2013). Elektrik dan magnet. Cambridge University Press.