Trường điện từ, động cơ và cảm ứng
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| induction/ɪnˈdʌkʃn/ | cảm ứng điện từ |
| transformer/trænsˈfɔːmə/ | máy biến áp |
Điều gì có thể giải thích quan sát này?
- Một nam châm đặt cạnh dây dẫn không luôn tạo ra dòng điện. Điện động lực cảm ứng phụ thuộc vào sự biến thiên của thông lượng từ.
- Bắt đầu bằng một dự đoán. Nêu rõ các đại lượng hoặc đặc điểm bạn sẽ so sánh, sau đó quyết định bằng chứng nào có thể phân biệt hai lời giải thích.
Xây dựng mô hình
- Một trường mô tả tác động của lực tại các vị trí trong không gian. Một dây dẫn mang dòng điện đặt trong từ trường có thể chịu một lực. Hiện tượng cảm ứng điện từ xảy ra khi sự liên kết từ thông thay đổi.
- cảm ứng điện từ: Sự tạo ra suất điện động do sự thay đổi thông lượng liên kết; máy biến áp: Thiết bị truyền năng lượng giữa các cuộn dây thông qua sự thay đổi thông lượng.
Điều gì tạo ra suất điện động (emf) liên tục trong cuộn dây?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Cảm ứng điện từ cần SỰ THAY ĐỔI: suất điện động cảm ứng chỉ sinh ra khi từ thông qua cuộn dây đang biến thiên. Từ thông không đổi, dù lớn thế nào, cũng không sinh ra cảm ứng, và nam châm đứng yên cạnh cuộn dây đứng yên sẽ không làm thay đổi từ thông.
Ghép mỗi thuật ngữ kỹ thuật với ý nghĩa chính xác của nó.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Sử dụng các định nghĩa để phân biệt các đại lượng và quá trình liên quan.
Chọn bằng chứng có thể kiểm chứng
- Sự thay đổi độ mạnh của trường, diện tích cuộn dây, hướng hoặc chuyển động tương đối đều có thể làm thay đổi liên kết từ thông. Định luật Lenz mô tả hiệu ứng cảm ứng có chiều ngược lại với sự thay đổi gây ra nó, phù hợp với định luật bảo toàn năng lượng.
- Sử dụng một cuộn dây và đồng hồ đo nhạy để so sánh chuyển động của nam châm theo từng hướng. Ghi nhận rằng cấu hình đứng yên không tạo ra tín hiệu cảm ứng. Sử dụng nguồn cấp điện áp thấp được phê duyệt cho các thí nghiệm về động cơ.
Hai thói quen nào sau đây giúp việc nghiên cứu hoặc mô hình trong trường hợp này trở nên thuyết phục hơn?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Việc nêu rõ các điều kiện và giả thiết giúp người khác lặp lại công việc chính xác, và ghi lại bằng chứng hỗ trợ giúp họ kiểm tra kết luận. Giấu đi các kết quả mâu thuẫn sẽ loại bỏ bằng chứng có thể thách thức một kết luận sai, và một phép đo lường không thể khẳng định một tuyên bố rộng hơn.
Làm việc từ các đại lượng đã biết
- Nêu các giá trị đã biết và đơn vị của chúng. Chọn công thức vì các giả thiết của nó phù hợp với trường hợp này, sau đó biến đổi trước khi thay số.
- Đã biết: máy biến áp có 200 vòng dây sơ cấp, 50 vòng dây thứ cấp và 12 V điện áp sơ cấp. Đối với máy biến áp lý tưởng, Vs/Vp = Ns/Np. Vs = Vp Ns/Np = 12×50/200 = 3.0 V. Máy biến áp thực tế cũng phân tán năng lượng.
Một máy biến áp lý tưởng có Np=400, Ns=100 và Vp=20 V. Tìm Vs. Sử dụng cùng trình tự: các đại lượng đã biết → mô hình → mối quan hệ → thay số → đơn vị và diễn giải.
Một máy biến áp lý tưởng có Np=400, Ns=100 và Vp=20 V. Tìm Vs.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Kết quả là 5 V. Đã biết: Np = 400, Ns = 100, Vp = 20 V, máy biến áp lý tưởng. Sử dụng Vs/Vp = Ns/Np. Biến đổi: Vs = Vp x Ns/Np = 20 x 100/400 = 5 V. Số vòng dây thứ cấp ít hơn sẽ hạ điện áp.
Kiểm tra kết luận và giới hạn của nó
- Máy biến áp cần từ thông thay đổi; nguồn DC ổn định không cung cấp hoạt động biến áp liên tục. Hướng của từ trường không phải là hướng của lực một cách tự động.
- Quay trở lại quan sát ban đầu. Giải thích kết quả hỗ trợ điều gì, những điều kiện nào mà nó giả định, và một cách để kiểm chứng một giải thích cạnh tranh.
Dòng điện một chiều ổn định tạo ra hoạt động máy biến áp liên tục. tuyên bố này sai: Máy biến áp hoạt động dựa trên cảm ứng điện từ, điều này đòi hỏi từ thông thay đổi. Dòng điện một chiều ổn định tạo ra từ thông không đổi, vì vậy sau sự thay đổi ngắn khi bật công tắc thì không có emf cảm ứng và không có hoạt động máy biến áp liên tục.
Trường, động cơ và cảm ứng: Sự thay đổi độ mạnh của trường, diện tích cuộn dây, hướng hoặc chuyển động tương đối có thể làm thay đổi liên kết từ thông. Định luật Lenz mô tả hiệu ứng cảm ứng có chiều ngược lại với sự thay đổi gây ra nó, phù hợp với định luật bảo toàn năng lượng.
Dòng điện một chiều (DC) ổn định tạo ra hoạt động của máy biến áp lý tưởng liên tục.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Máy biến áp hoạt động dựa trên cảm ứng điện từ, đòi hỏi từ thông biến thiên. Dòng điện một chiều ổn định tạo ra từ thông không đổi, nên sau lần đóng mạch ban đầu brief, không có suất điện động cảm ứng và không có hoạt động liên tục của máy biến áp.
Sự tạo ra suất điện động do sự thay đổi từ thông linked: viết thuật ngữ kỹ thuật.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
cảm ứng điện từ nghĩa là Sự tạo ra suất điện động (emf) do sự thay đổi thông lượng linked.