قانون لنز و قانون دست راست: 8 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

دنیای مدرن امروز بدون آهنرباهای الکتریکی وجود نخواهد داشت. تقریباً همه چیزهایی که امروزه استفاده می کنیم به طریقی بر روی آهنرباهای الکتریکی کار می کند. حافظه هارد در رایانه ، بلندگو در رادیو ، استارت در ماشین شما ، همه از الکترومغناطیس برای کار استفاده می کنند.

برای درک نحوه عملکرد ترانسفورماتورها ، سیم پیچ های تسلا ، موتورهای الکتریکی و بی شمار دستگاه های الکترونیکی ؛ شما باید نحوه عملکرد الکترومغناطیس و قانون دست راست را درک کنید.

مرحله 1: جریان در یک هادی

بله من گفتم جریان نیست ولتاژ ؛ ولتاژ یک پتانسیل در یک رسانا است و جریان از طریق یک هادی عبور می کند.

به ولتاژ و جریان مانند آب در لوله فکر کنید و لوله بار شما است. آب با سرعت psi 35 با سرعت 5 گالن در دقیقه به لوله می رود. در انتهای دیگر لوله ، آب با سرعت 0 psi با سرعت 5 گالن در دقیقه از لوله خارج می شود.

مانند آب جریان لوله در هادی می رود و همان جریان از هادی خارج می شود.

مرحله 2: قانون دست راست در یک هادی

هنگامی که یک جریان (پیکان قرمز) روی یک هادی اعمال می شود ، یک میدان مغناطیسی در اطراف هادی ایجاد می کند. (فلش های آبی) برای پیش بینی جهت جریان میدان های مغناطیسی در اطراف رسانا ، از قانون دست راست استفاده کنید. دست خود را روی هادی قرار دهید در حالی که انگشت شست شما در جهت جریان است و انگشتان شما در جهت جریان میدان های مغناطیسی قرار دارند.

مرحله 3: قانون دست راست در سیم پیچ

هنگامی که هادی را در اطراف فلز آهنی مانند فولاد یا آهن می پیچید ، میدان های مغناطیسی هادی پیچ خورده با هم ادغام شده و هم تراز می شوند ، به این حالت الکترومغناطیس می گویند. میدان مغناطیسی که از مرکز سیم پیچ حرکت می کند ، یک سر الکترومغناطیس را در خارج از سیم پیچ و در انتهای مخالف به مرکز سیم پیچ باز می گرداند.

آهن ربا دارای قطب شمال و جنوب است ، برای پیش بینی اینکه کدام انتهای قطب شمال یا جنوب در سیم پیچ است ، دوباره از قانون دست راست استفاده می کنید. فقط این بار با دست راست خود روی سیم پیچ ، انگشتان خود را در جهت جریان جاری در رسانای سیم پیچ نشان دهید. (فلش های قرمز) در حالی که انگشت شست راست شما به سمت تنگه در امتداد سیم پیچ است ، باید به انتهای شمالی آهنربا اشاره کند.

مرحله 4: رله ها و شیرهای برقی

سلونوئیدها و رله ها آهنرباهای الکتریکی هستند که به اندازه سایر دستگاهها به قاعده دست راست متکی نیستند. با این حال پیش بینی شمال در یک سیم پیچ ساده است. آنها به عنوان سوئیچ و سوپاپ عمل می کنند ، یک دستگاه ساده هستند که فقط نیاز به حرکت یک محرک دارد که یک سوئیچ یا سوپاپ را باز و بسته می کند.

محرک فنر است و محرک خارج یا دور از هسته سیم پیچ ها قرار دارد. هنگامی که یک جریان را به سیم پیچ وارد می کنید ، یک الکترومغناطیسی ایجاد می کند که محرک را به سمت هسته سوئیچ ها یا سوپاپ ها باز یا بسته می کند.

شما می توانید اینجا بیشتر بیاموزید:

ویکی پدیا

مرحله 5: نحوه عملکرد ترانسفورماتورها

ترانسفورماتورها به قانون دست راست بسیار وابسته هستند. این که چگونه یک جریان نوسان در یک سیم پیچ اولیه یک جریان را در سیم پیچ ثانویه ایجاد می کند ، قانون لنز نامیده می شود.

ویکی پدیا

همه سیم پیچ های ترانسفورماتور باید در یک جهت پیچیده شوند.

یک سیم پیچ در برابر تغییر میدان مغناطیسی مقاومت می کند ، بنابراین وقتی AC یا جریان تپنده ای به سیم پیچ اولیه اعمال می شود ، یک میدان مغناطیسی متغیر را در سیم پیچ اولیه ایجاد می کند.

هنگامی که میدان مغناطیسی نوسان به سیم پیچ ثانویه می رسد ، یک میدان مغناطیسی مخالف و یک جریان مخالف در سیم پیچ ثانویه ایجاد می کند.

می توانید از قانون دست راست در سیم پیچ اولیه و ثانویه برای پیش بینی خروجی ثانویه استفاده کنید. بسته به تعداد دور در سیم پیچ اولیه و تعداد دور در سیم پیچ ثانویه ، ولتاژ به بیشتر یا پایین تغییر می کند ولتاژ.

اگر به نظر می رسد که مثبت و منفی را در سیم پیچ ثانویه دنبال کنید ، سیم پیچ ثانویه را به عنوان منبع تغذیه یا باتری که در آن برق خارج می شود تصور کنید و اصلی را به عنوان بار در محل مصرف برق در نظر بگیرید.

مرحله 6: موتورهای الکتریکی DC

اگر می خواهید موتورها به همان شکلی که شما می خواهید کار کنند ، قانون دست راست بسیار مهم است. موتورهای DC از میدان های مغناطیسی دوار برای چرخاندن آرمیچر موتور استفاده می کنند. موتورهای DC بدون برس دارای آهنربای دائمی در آرمیچر هستند. این موتور DC دارای آهنربای دائمی در استاتور است بنابراین میدان مغناطیسی در استاتور ثابت است و میدان مغناطیسی دوار در آرمیچر قرار دارد.

برس ها جریان را به بخش های کموتاتور روی آرمیچر می دهند. این دو به عنوان یک سوئیچ عمل می کنند که جریان را از سیم پیچ یک سیم پیچ بر روی آرماتور به سیم پیچ بعدی بر روی آرماتور چرخان می چرخاند.

قطعات روی کموتاتور جریان سیم پیچ آرماتور را تأمین می کند و شمال و جنوب را فقط در یک طرف شمال و جنوب آهنرباهای دائمی ستاره ها قرار می دهد. هنگامی که جنوب به سمت شمال کشیده می شود ، آرمیچر به قسمت بعدی در کموتاتور می چرخد و سیم پیچ بعدی روی آرمیچر فعال می شود.

اگر جهت این موتور را معکوس می کنید ، قطب را در صورت قطع شدن به برس ها تغییر دهید.

شما می توانید اینجا بیشتر بیاموزید:

ویکی پدیا

مرحله 7: AC DC Motors

موتورهای AC DC از میدان های مغناطیسی دوار در آرمیچر استفاده می کنند ، همانطور که موتورهای DC از میدان های مغناطیسی چرخشی برای چرخاندن آرماتور موتور استفاده می کنند. بر خلاف موتورهای DC ، موتورهای DC DC در استاتور یا آرمیچر آهنربای دائمی ندارند. موتورهای AC DC دارای الکترومغناطیس در استاتور هستند بنابراین میدان مغناطیسی در استاتور در صورت تغذیه با جریان DC ثابت می شود. هنگامی که با جریان AC تغذیه می شود ، میدانهای مغناطیسی در آرمیچر و استاتور همزمان با جریان AC در نوسان هستند. این باعث می شود که موتور با جریان DC یا AC یکسان کار کند.

جریان ابتدا وارد اولین سیم پیچ استاتور می شود که قطب استاتور اول را تغذیه می کند. از سیم پیچ اول ، جریان به اولین جریان تغذیه برس به قطعات روی کموتاتور روی آرمیچر می رود. برس ها و قطعات روی کموتاتور به عنوان یک سوئیچ عمل می کنند که جریان را از یک سیم پیچ در سیم پیچ روی سیم پیچ به سیم پیچ بعدی روی آرمیچر چرخان می چرخاند. آخرین بار جریان از آرماتور از طریق برس دوم خارج می شود و به سیم پیچ استاتور دوم می رود و به قطب استاتور دوم نیرو می بخشد.

قطعات روی کموتاتور جریان سیم پیچ آرماتور را تامین می کند و شمال و جنوب را فقط در یک طرف شمال و جنوب الکترومغناطیس ستاره قرار می دهد. هنگامی که جنوب به سمت شمال کشیده می شود ، آرمیچر به قسمت بعدی در کموتاتور می چرخد و سیم پیچ بعدی روی آرمیچر فعال می شود.

درست مانند موتور DC ؛ جهت معکوس جهت این موتور ، سوئیچ ها را به طرف برس عوض کنید.

شما می توانید اینجا بیشتر بیاموزید:

ویکی پدیا

مرحله 8: سایر دستگاه ها

دستگاههای بسیار زیادی وجود دارند که از آهنرباهای الکتریکی برای پوشاندن همه آنها استفاده می کنند ، تنها چیزی که برای کار با آنها باید به خاطر بسپارید قانون لنز و قانون دست راست است.

بلندگوها به همان شیوه ای کار می کنند که یک شیر برقی کار می کند ، تفاوتها این است که محرک یک آهنربای دائمی است و سیم پیچ روی دیافراگم متحرک قرار دارد.

موتورهای القایی از میدان های مغناطیسی دوار و قانون لنز برای ایجاد گشتاور در آرماتور استفاده می کنند.

همه موتورهای الکتریکی از میدان های مغناطیسی دوار استفاده می کنند و برای پیش بینی قطب ها از قانون دست راست استفاده می کنید.