전자기 감지의 과학적 원리는 무엇입니까?

전자기 감지의 본질은 맥스웰 전자기장 이론으로 거슬러 올라갈 수 있습니다. 변화하는 자기장은 주변 공간에 전기장을 생성합니다. 도체가 이 전기장에 있을 때, 도체의 자유 전자는 전기장력의 작용으로 정향 운동, 즉 감지 전류를 생성합니다. 닫힌 루프가 아닌 경우 도체에서 자유 전자의 방향 운동으로 인해 분리점 양단정 음전하의 축적이 발생하여 전위차 감지 전동력이 발생합니다.

전자기 유도의 개념

전자기 감지는 지도체가 변화하는 자기속 속에 놓이면 전동력이 생기는 현상이다. 이 기전력을 감응 전동력 또는 감응 전동세라고 한다. 이 도체가 루프로 닫히면 이 전동력은 전자 흐름을 구동하여 감지 전류 (감지 전류) 를 형성한다. 마이클 패러데이는 일반적으로 183 1 년 전자기 감지를 발견한 사람으로 여겨지지만, 프란체스코 짱 테데스키 1829 의 작업은 이미 이 점을 예견했을 것이다.

전자기 감지는 자기속의 변화로 인해 전동력을 감지하는 현상을 가리킨다. 전자기 감지의 발견은 전자기학 분야에서 가장 위대한 업적 중 하나이다. 전기와 자기 사이의 내적 관계를 드러낼 뿐만 아니라, 전기와 자기 간의 상호 전환을 위한 실험 기반을 마련하고, 인류가 거대하고 값싼 전기를 얻을 수 있는 길을 열어 주는 것은 중요한 현실적 의의를 가지고 있다. 전자기 감지의 발견은 중대한 공업과 기술 혁명의 도래를 상징한다. 전기공, 전자기술, 전기화, 자동화에 전자감지가 광범위하게 적용돼 사회생산성과 과학기술의 발전에 중요한 역할을 한 것으로 밝혀졌다.

닫힌 회로가 N-턴 코일인 경우 다음과 같이 나타낼 수 있습니다. 여기서 N 은 코일의 턴 수, δ는 자속의 변화, 단위 Wb (웨버), δt 는 변화에 걸리는 시간, 단위 S.ε은 생성된 감지 전동력, 단위 V (볼트) 입니다. 전자기 감지는 일반적으로 자기 발전이라고 불리며 발전기에 자주 쓰인다.

전자기 감지 지식

첫 번째는 전자기 유도의 법칙입니다. 전자기 감지는 패러데이 전자기 감지의 법칙과 렌츠의 법칙을 중심으로 다른 형태의 전자기 감지가 전기로 변환 될 수있는 특성을 연구합니다.

렌츠의 법칙에 따르면, 전류를 감지하는 자기장은 항상 전류를 감지하는 자속의 변화를 방해한다. 즉, 감응 전류 (전기) 를 얻기 위해서는 감응 전류로 인한 암페어력을 극복해야 하고, 대외적으로 일을 해야 하며, 다른 형태의 에너지를 전기로 바꿔야 한다는 것이다. 패러데이 전자기 감지 법칙은 외부에서 일하는 능력을 반영한다. 자기속 변화율이 높을수록 전동력을 감지할 수 있는 능력이 커질수록 외부에서 일을 할 수 있는 능력이 커진다.

두 번째는 회로 및 역학 지식입니다. 이 기사에서는 주로 전기에너지가 회로에서 전송 및 분배되는 특성과 규칙, 그리고 전기 기구를 이용하여 다른 형태의 에너지로 전환하는 것에 대해 설명합니다. 실제 응용에서는 회로 3 법칙 (옴법칙, 저항법칙, 주울 법칙) 과 역학의 뉴턴 법칙, 운동량정리, 운동량보존 법칙, 운동 에너지 정리, 에너지 보존 법칙 등의 개념을 자주 사용한다.

세 번째는 오른손 법칙입니다. 오른손을 평평하게 하여 엄지손가락이 다른 네 손가락에 수직이고 손바닥과 같은 평면에 있도록 합니다. 너의 오른손을 자기장에 넣어라. 자력선이 손바닥에 수직으로 들어가는 경우 (자기 감지선이 직선인 경우 손바닥이 N 극을 향하고 있음을 나타냄), 엄지손가락이 와이어 이동 방향을 가리키는 경우 네 손가락이 가리키는 방향은 컨덕터에서 전류를 감지하는 방향입니다.

전자기학에서 오른손 법칙은 주로 힘과 무관한 방향을 판단한다. 기억하기 쉽도록 왼손 법칙과 구별하기 위해 좌력 우전 (즉 왼손 법칙이 판단 방향을 결정하고 오른손 법칙이 전류 방향을 결정함) 으로 기억할 수 있다. 또는 왼쪽 힘 오른쪽, 왼쪽 힘 오른쪽.

전자기 유도의 응용

회전식 마이크

극장에서는 관객들이 배우의 목소리를 똑똑히 들을 수 있도록 목소리를 확대해야 하는 경우가 많다. 사운드를 확대하는 전자기 감지 장치는 주로 마이크, 스피커, 스피커의 세 부분으로 구성됩니다. 마이크는 소리를 전기 신호로 변환하는 장치이다. 그림 2 는 전자기 감지로 만든 회전식 마이크의 구조 다이어그램입니다. 음파가 금속 진동막을 진동할 때 진동막에 연결된 코일 (음권이라고 함) 이 함께 진동하고, 음권은 영자석의 자기장에서 진동하며, 그 중 감지 전류 (전기 신호) 가 생성되고, 감지 전류의 크기와 방향이 바뀌며, 변화의 폭과 주파수는 음파에 의해 결정된다. 이 신호 전류는 스피커에 의해 확대되어 스피커로 전달되어 스피커에서 확대된 소리를 낸다.

테이프 녹음기

테이프 녹음기는 주로 내장 마이크, 테이프, 재생 헤드, 증폭 회로, 스피커, 전동 기구 등으로 구성되어 있다. 이것은 녹음기 녹음과 방음 원리의 도식이다. 녹음할 때, 소리는 마이크에 감응 전류, 즉 소리에 따라 변하는 오디오 전류를 발생시킨다. 오디오 전류는 증폭 회로를 통해 확대된 후 녹음 헤드의 코일로 들어가 헤드 틈에 오디오 전류에 따라 변하는 자기장을 생성합니다. 테이프가 헤드 근처의 틈새로 이동하고, 테이프의 자분 층이 자화되고, 소리의 자기 신호가 테이프에 기록됩니다.

재생은 기록된 반전 과정입니다. 재생 중에 테이프가 재생 헤드 근처의 간격을 통과하면 테이프에서 변하는 자기장이 재생 헤드의 코일에 감지 전류를 생성합니다. 감지 전류의 변화는 기록된 자기 신호와 동일하므로 코일은 오디오 전류를 생성하며 확대 회로를 통해 스피커로 전달되고 스피커는 오디오 전류를 사운드로 복원합니다.

녹음기에서 녹음과 방음 두 가지 기능은 하나의 헤드를 공유하여 이루어지는데, 녹음할 때 헤드는 마이크에 연결되어 있다. 재생할 때 헤드는 스피커에 연결됩니다.

자동차 속도계

자동차 조종실 안의 속도계는 자동차의 주행 속도를 나타내는 기구이다. 전자기 감지 원리를 이용하여 전자기 감지 다이얼에 있는 포인터의 스윙 각도를 자동차의 주행 속도에 정비례하게 한다. 속도계는 주로 전동축, 자석, 속도계, 스프링 유사, 포인터 축 및 포인터로 구성됩니다. 영구 자석은 구동축에 연결되어 있습니다. 시계껍질에는 킬로미터/시간의 눈금이 있는 시계판이 설치되어 있다.

영구 자석의 자기 감지 선 방향은 1 과 같습니다. 일부 자기 감지 라인은 속도 디스크를 통과하며 속도 디스크의 자기 감지 라인은 고르지 않게 분포되어 있습니다. 자기자극에 가까울수록 자기감지선이 많아진다. 구동축이 영자석의 회전을 유도하면 속판의 각 부분을 통과하는 자기감지선이 순차적으로 변경되고, 자기감지선의 수는 자석의 회전 앞을 따라 점차 증가하고, 후방은 점차 줄어든다. 패러데이 전자기 감지의 원리에 따르면, 도체를 통과하는 자기 감지선의 수가 변경되면 도체 내부에 감응 전류가 발생한다. 렌츠의 법칙에서 알 수 있듯이, 감지 전류도 자기장을 생성하는데, 그 자기 감지선의 방향은 원래의 자기장의 변화를 막는 것이 아니라 방해하는 것이다. 렌츠의 법칙에 따르면, 자석 회전의 최전선을 따라, 유도 전류에 의해 생성 된 자기 유도 선은 자석에 의해 생성 된 자기 유도 선의 방향과 반대이기 때문에 상호 배타적이다. 반대로, 후방 감지 전류가 생성하는 자기 감지 선의 방향은 자석이 생성하는 자기 감지 선의 방향과 동일하므로 서로 끌어당긴다. 이러한 매력으로 인해 빠른 다이얼은 자석에서 회전하고 축과 포인터도 함께 회전합니다.

포인터가 차의 속도에 따라 다른 위치에 머물게 하기 위해, 포인터 축에는 스프링 유사가 장착되어 있고, 유사의 다른 끝은 철껍질의 프레임에 고정되어 있다. 속도계가 일정한 각도로 회전할 때, 유사가 비틀려 반대 토크를 발생시킨다. 그것이 영구 자석으로 구동되는 토크와 같을 때 속도계는 그 위치에 머물러 평형 상태에 있다. 포인터 축의 포인터는 해당 속도 값을 나타냅니다.

영구 자석의 회전 속도는 자동차의 주행 속도에 정비례한다. 차의 속도가 증가하면 속판 안에서 감지된 전류와 해당 구동 속판 회전의 토크가 비례하여 증가하여 포인터가 더 큰 각도로 회전하므로 포인터가 나타내는 속도 값은 속도에 따라 다릅니다. 자동차가 운행을 멈추면 자석이 회전을 멈추고 스프링 유사가 포인터 축을 재설정하여 포인터가 "0" 이 되도록 합니다.