Lenz Yasası ve Sağ El Kuralı: 8 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Modern dünya bugün elektromıknatıslar olmadan var olamazdı; bugün kullandığımız hemen hemen her şey bir şekilde elektromıknatıslarla çalışır. Bilgisayarınızdaki sabit disk belleği, radyonuzdaki hoparlör, arabanızdaki marş, hepsi çalışmak için elektromıknatıs kullanır.

Transformatörlerin, Tesla bobinlerinin, elektrik motorlarının ve sayısız elektronik cihazın nasıl çalıştığını anlamak için; elektromıknatısların nasıl çalıştığını ve Sağ El Kuralını anlamanız gerekir.

Adım 1: İletkendeki Akım

Evet gerilim değil akım dedim; voltaj bir iletken boyunca bir potansiyeldir ve akım bir iletkenden geçer.

Gerilimi ve akımı bir borudaki su gibi düşünün ve boru sizin yükünüzdür. Su boruya dakikada 5 galon hızla 35 psi'de girer. Borunun diğer ucunda, borudan dakikada 5 galon hızla 0 psi'de su çıkar.

Borudaki su nasıl iletkene giriyorsa, iletkenden de aynı akım çıkıyor.

Adım 2: Bir İletkende Sağ El Kuralı

Bir iletkene akım (Kırmızı Ok) uygulandığında, iletken çevresinde bir manyetik alan oluşturur. (Mavi Oklar) İletkenin etrafındaki manyetik alanların akışının yönünü tahmin etmek için sağ el kuralını kullanın. Başparmağınız akım yönünü gösterecek şekilde elinizi iletkenin üzerine koyun ve parmaklarınız manyetik alanların akış yönünü gösterecektir.

Adım 3: Bir Bobinde Sağ El Kuralı

İletkeni çelik veya demir gibi bir demirli metalin etrafına sardığınızda, sarmal iletkenin manyetik alanları birleşir ve hizalanır, buna elektromıknatıs denir. Bobinin merkezinden hareket eden manyetik alan, elektromıknatısın bir ucunu bobinin dışından geçirir ve karşı ucunda bobinin merkezine geri döner.

Mıknatısların bir kuzey ve bir güney kutbu vardır, bir bobinde hangi ucun Kuzey veya Güney kutbu olduğunu tahmin etmek için yine sağ el kuralını kullanırsınız. Sadece bu sefer sağ eliniz bobinin üzerindeyken parmaklarınızı bobinli iletkendeki akımın yönüne doğrultun. (Kırmızı Oklar) Sağ başparmağınız bobin boyunca boğazı işaret ederken, mıknatısın kuzey ucunu göstermelidir.

Adım 4: Solenoid Röleler ve Valfler

Solenoidler ve röleler, diğer cihazlar kadar sağ el kuralına dayanmayan elektromıknatıslardır. Ancak tek bir bobin üzerinde kuzeyi tahmin etmek kolaydır. Anahtarlar ve valfler olarak işlev gören bunlar, yalnızca bir anahtarı veya valfi açan ve kapatan bir aktüatörü hareket ettirmesi gereken basit bir cihazdır.

Aktüatör, aktüatör bobin çekirdeğinin dışında veya uzağındayken yay yüklüdür. Bobine bir akım uyguladığınızda, aktüatörü bobin açma veya kapama anahtarlarının veya valflerinin çekirdeğine doğru çeken bir elektromanyetik oluşturur.

Burada daha fazla öğrenebilirsiniz:

Wikipedia

Adım 5: Transformatörler Nasıl Çalışır?

Transformatörler sağ el kuralına çok bağlıdır. Birincil bobindeki dalgalı bir akımın ikincil bobin wirelessley'de nasıl akım oluşturduğuna Lenz yasası denir.

Wikipedia

Bir transformatördeki tüm bobinler aynı yönde sarılmalıdır.

Bir bobin, manyetik alandaki bir değişikliğe direnecektir, bu nedenle birincil bobine AC veya darbeli bir akım uygulandığında, birincil bobinde dalgalı bir manyetik alan oluşturur.

Dalgalanan manyetik alan ikincil bobine ulaştığında, ikincil bobinde karşıt bir manyetik alan ve karşıt bir akım oluşturur.

İkincil çıkışını tahmin etmek için birincil bobin ve ikincil üzerinde sağ el kuralını kullanabilirsiniz Birincil bobindeki dönüş sayısına ve ikincil bobindeki dönüş sayısına bağlı olarak voltaj daha yüksek veya daha düşük olur. Voltaj.

Sekonder bobinde pozitif ve negatifi takip etmekte zorlanıyorsanız; ikincil bobini bir güç kaynağı veya gücün çıktığı bir pil olarak düşünün ve birincil bobini gücün tüketildiği bir yük olarak düşünün.

Adım 6: DC Elektrik Motorları

Motorların da sizin istediğiniz gibi çalışmasını istiyorsanız sağ el kuralı çok önemlidir. DC motorlar, motorun armatürünü döndürmek için dönen manyetik alanlar kullanır. Fırçasız DC motorların armatüründe kalıcı bir mıknatıs bulunur. Bu DC motor statorda sabit mıknatısa sahiptir, bu nedenle statordaki manyetik alan sabitlenir ve dönen manyetik alan armatürdedir.

Fırçalar, armatür üzerindeki komütatörün segmentlerine akım sağlar. İkisi, armatürdeki bir bobin sargısından dönen armatürdeki bir sonraki bobin sargısına akımı döndüren bir anahtar görevi görür.

Komütatör üzerindeki segmentler, armatür sargısına akım sağlar ve Kuzey ve Güney'i yıldızların Kuzey ve Güney'inin hemen bir tarafında kalıcı mıknatıslar yapar. Güney kuzeye doğru çekildiğinde armatür, komütatör üzerindeki bir sonraki segmente döner ve armatür üzerindeki bir sonraki bobine enerji verilir.

Bu motorun yönünü tersine çevirmek için, uçları fırçalara gidiyorsa polariteyi değiştirin.

Burada daha fazla öğrenebilirsiniz:

Wikipedia

Adım 7: AC DC Motorlar

AC DC motorlar, tıpkı DC motorların motorun armatürünü döndürmek için dönen manyetik alanları kullanması gibi armatürde dönen manyetik alanlar kullanır. DC motorların aksine, AC DC motorların statorunda veya armatüründe kalıcı mıknatıslar yoktur. AC DC motorların statorunda elektromıknatıslar vardır, bu nedenle statordaki manyetik alan DC akımı ile beslendiğinde sabitlenir. AC akımı ile beslendiğinde armatür ve statordaki manyetik alanlar AC akımı ile uyumlu olarak dalgalanır. Bu, DC veya AC akımı ile beslense de motorun aynı şekilde çalışmasını sağlar.

Akım ilk önce ilk statorun kutbuna enerji veren ilk stator bobinine gider. İlk bobinden akım, armatür üzerindeki komütatör üzerindeki segmentlere ilk fırça besleme akımına gider. Komütatör üzerindeki fırçalar ve segmanlar, armatür üzerindeki bir bobin sargısından dönen armatür üzerindeki bir sonraki bobin sargısına akımı döndüren bir anahtar görevi görür. Son olarak, akım ikinci fırça aracılığıyla armatürden çıkar ve ikinci statorun bobinine girerek ikinci stator kutbuna enerji verir.

Komütatör üzerindeki segmentler, armatür sargısının Kuzey ve Güney'i, yıldızın elektromıknatıslarının Kuzey ve Güney'inin hemen bir tarafına doğru akım sağlar. Güney kuzeye doğru çekildiğinde armatür, komütatör üzerindeki bir sonraki segmente döner ve armatür üzerindeki bir sonraki bobine enerji verilir.

DC motor gibi; bu motorun yönünü tersine çevirmek için uçları fırçalara değiştirin.

Burada daha fazla öğrenebilirsiniz:

Wikipedia

8. Adım: Diğer Cihazlar

Hepsini kaplamak için elektromıknatıs kullanan çok fazla cihaz var, onlarla çalışmak için hatırlamanız gereken tek şey Lenz Yasası ve Sağ El Kuralı.

Hoparlörler, bir solenoidin çalıştığı gibi çalışır, farkları, aktüatörün kalıcı bir mıknatıs olması ve bobinin hareketli diyafram üzerinde olmasıdır.

Asenkron motorlar, armatürde tork oluşturmak için dönen manyetik alanları ve Lens yasasını kullanır.

Tüm elektrik motorları dönen manyetik alanlar kullanır ve kutupları tahmin etmek için sağ el kuralını kullanırsınız.