Основы теории Максвелла
Основы теории Максвелла - это гипотеза, что всякое переменное магнитное поле возбуждает в окружающем пространстве электрическое поле, которое и является причиной возникновения индукционного тока в контуре.
Из закона Фарадея E =dФ/dt следует, что любое изменение сцепленного с контуром потока магнитной индукции приводит к возникновению электродвижущей силы индукции и вследствие этого появляется индукционный ток. Следовательно, возникновение э.д.с. электромагнитной индукции возможно и в неподвижном контуре, находящемся в переменном магнитном поле. Однако э.д.с. в любой цепи возникает только тогда, когда в ней на носители тока действуют сторонние силы — силы неэлектростатического происхождения. Поэтому возникает вопрос о природе сторонних сил в данном случае. Опыт показывает, что эти сторонние силы не связаны ни с тепловыми, ни с химическими процессами в контуре; их возникновение также нельзя объяснить силами Лоренца, так как они на неподвижные заряды не действуют. Согласно основам теории Максвелла , контур, в котором появляется э.д.с., играет второстепенную роль, являясь своего рода лишь «прибором», обнаруживающим это поле.
Постоянные магниты
а) графическое изображение линий |
б) Железные опилки на листе бумаги
|
Рисунок – Картина силовых линий магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом в форме стержня. |
|
Применение электромагнетизма - реле
Реле — это электромагнитный переключатель, который включается и выключается с помощью электромагнитной катушки. Когда через катушку течет ток, он создает магнитное поле, притягивающее сердечник электромагнита. Когда сердечник притянут, он замыкает переключающие контакты. Когда ток не поступает в катушку, пружина отпускает сердечник, и он размыкает контакты.
Рисунок – Принцип действия реле
Реле используется в тех случаях, когда необходимо с помощью одной цепи управлять другой цепью, причем эти цепи электрически изолированы. При этом малое напряжение или ток может управлять большим напряжением или током. Реле также может использоваться для управления несколькими цепями, находящимися на некотором расстоянии.
Применение электромагнетизма - электрический звонок
Электрический звонок получил весьма широкое и общеизвестное применение.
Действие его состоит в следующем: ток от + полюса элемента LE поступает к кнопке DK, которая при нажатии даёт возможность подойти току к контактному винту звонка S, откуда ток через соприкасающуюся с винтом пружинку А пойдет в обмотку подковообразного электромагнита Е и возвратится к полюсу элемента.
Электромагнит звонка приобретет при этом магнитные свойства и притянет к себе железную пластинку (якорек), с которой скреплен ударник Н, в результате чего получится звук, так как ударник ударится о чашку звонка. Однако при этом пружинка А отойдет от контактного винта S и ток прервется, а следовательно и электромагнит Е, потеряв свои магнитные свойства, не будет в состоянии более удерживать подле себя железную пластинку, которая действием пружины оттянется вправо. Но как только пластинка отойдет от электромагнита, пружинка А, скрепленная с нею, снова соприкоснется с контактным винтом S и тем замкнет ток, электромагнит при этом опять приобретет магнитные свойства, притянет к себе пластинку с ударником Н, ударник соприкоснется с чашкой, снова получится звук и т.д. Ряд следующих друг за другом ударов о чашку даёт непрерывный звон, который будет продолжаться во все время, пока кнопка DK будет замкнута. Но как только кнопка будет разомкнута, ток прервется, и действие звонка прекратится.
Рисунок – Электрический звонок
Далее представлена форма электрического звонка (один конец обмотки соединён с корпусом его).
В том случае, если желают, чтобы звонок действовал от нескольких кнопок (например из разных комнат), их присоединяют параллельно к проводам, идущим от звонка.
Рисунок – Форма электрического звонка
Неисправности звонка чаще всего зависят от несоответствующего положения контактного винта S; чрезмерное вывёртывание винта из гайки дает слабый, редкий удар или совершенное отсутствие его (цепь разомкнута), слишком глубокое ввёртывание винта даёт частый звон или даже полное отсутствие звона, если пружинка будет слишком прижата винтом (замыкание звонка на себя). Поэтому, прежде чем употреблять звонок в дело, приходится его винт соответствующим образом отрегулировать и затем хорошенько закрепить контргайкой, чтобы он не отошел при работе.
Помимо указанной неисправности, место соприкосновения пружинки А с контактным винтом время от времени загрязняется и делается непроводящим ток. Этому особенно способствует окисление данного места искорками, получающимися здесь при постоянных размыканиях тока, размер которых увеличивается, кроме того, самоиндукцией спиралеобразной обмотки электромагнита. Во избежание неожиданного прекращения действия звонка от указанной причины, следует время от времени осторожно прочищать место соприкосновения контактного винта с пружинкой или же употреблять звонки с платиновыми впайками на кончике винта и на пружинке, не окисляющимися от искр при размыкании.