กฎของเลนซ์และกฎมือขวา: 8 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

โลกสมัยใหม่จะไม่มีอยู่จริงในทุกวันนี้หากไม่มีแม่เหล็กไฟฟ้า เกือบทุกอย่างที่เราใช้ในปัจจุบันทำงานบนแม่เหล็กไฟฟ้าไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง หน่วยความจำฮาร์ดไดรฟ์ในคอมพิวเตอร์ ลำโพงในวิทยุ สตาร์ทเตอร์ในรถ ล้วนใช้แม่เหล็กไฟฟ้าในการทำงาน

เพื่อทำความเข้าใจว่าหม้อแปลงไฟฟ้า ขดลวดเทสลา มอเตอร์ไฟฟ้า และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มากมายทำงานอย่างไร คุณต้องเข้าใจว่าแม่เหล็กไฟฟ้าทำงานอย่างไรและกฎมือขวา

ขั้นตอนที่ 1: ปัจจุบันอยู่ในตัวนำ

ใช่ฉันบอกว่ากระแสไม่ใช่แรงดัน แรงดันไฟฟ้าเป็นศักย์ข้ามตัวนำ และกระแสไหลผ่านตัวนำ

คิดถึงแรงดันและกระแสเหมือนน้ำในท่อและท่อเป็นภาระของคุณ น้ำเข้าไปในท่อที่ 35 psi ที่อัตรา 5 แกลลอนต่อนาที ที่ปลายอีกด้านของท่อน้ำจะออกมาจากท่อที่ 0 psi ที่อัตรา 5 แกลลอนต่อนาที

เช่นเดียวกับน้ำในท่อ กระแสไหลเข้าในตัวนำและกระแสเดียวกันก็ไหลออกจากตัวนำ

ขั้นตอนที่ 2: กฎมือขวาในตัวนำ

เมื่อกระแสไฟฟ้า (ลูกศรสีแดง) ถูกนำไปใช้กับตัวนำ จะสร้างสนามแม่เหล็กรอบตัวนำ (ลูกศรสีน้ำเงิน) ในการทำนายทิศทางของสนามแม่เหล็กที่ไหลรอบตัวนำ ให้ใช้กฎมือขวา วางมือบนตัวนำโดยให้นิ้วหัวแม่มือชี้ไปในทิศทางของกระแส แล้วนิ้วของคุณจะชี้ไปในทิศทางของการไหลของสนามแม่เหล็ก

ขั้นตอนที่ 3: กฎมือขวาในคอยล์

เมื่อคุณพันตัวนำรอบโลหะที่เป็นเหล็ก เช่น เหล็กหรือเหล็ก สนามแม่เหล็กของตัวนำที่ขดจะรวมกันและเรียงตัวกัน สิ่งนี้เรียกว่าแม่เหล็กไฟฟ้า สนามแม่เหล็กเคลื่อนที่จากจุดศูนย์กลางของขดลวดส่งผ่านปลายด้านหนึ่งของแม่เหล็กไฟฟ้าไปรอบ ๆ ด้านนอกของขดลวดและอีกด้านหนึ่งกลับไปที่ศูนย์กลางของขดลวด

แม่เหล็กมีขั้วเหนือและขั้วใต้ เพื่อทำนายว่าปลายด้านใดเป็นขั้วเหนือหรือขั้วใต้ในขดลวด คุณใช้กฎมือขวาอีกครั้ง เฉพาะครั้งนี้ด้วยมือขวาของคุณบนขดลวด ชี้นิ้วของคุณไปในทิศทางของกระแสในตัวนำที่ขด (ลูกศรสีแดง) ด้วยนิ้วหัวแม่มือขวาของคุณชี้ช่องแคบไปตามขดลวด มันควรชี้ไปที่ปลายด้านเหนือของแม่เหล็ก

ขั้นตอนที่ 4: โซลินอยด์รีเลย์และวาล์ว

โซลินอยด์และรีเลย์เป็นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ไม่อาศัยกฎมือขวามากเท่ากับอุปกรณ์อื่นๆ อย่างไรก็ตามการทำนายทิศเหนือนั้นง่ายในขดลวดเดียว ทำหน้าที่เป็นสวิตช์และวาล์ว อุปกรณ์ดังกล่าวเป็นเพียงอุปกรณ์ง่ายๆ ที่ต้องการเคลื่อนย้ายแอคชูเอเตอร์ที่เปิดและปิดสวิตช์หรือวาล์วเท่านั้น

แอคชูเอเตอร์มีสปริงโหลดโดยให้แอคชูเอเตอร์ออกหรืออยู่ห่างจากแกนคอยส์ เมื่อคุณใช้กระแสกับขดลวด มันจะสร้างแม่เหล็กไฟฟ้าดึงตัวกระตุ้นไปทางแกนกลางของสวิตช์เปิดหรือปิดคอยล์หรือวาล์ว

คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมได้ที่นี่:

Wikipedia

ขั้นตอนที่ 5: วิธีการทำงานของ Transformers

หม้อแปลงขึ้นอยู่กับกฎมือขวามาก กระแสที่ผันผวนในขดลวดปฐมภูมิสร้างกระแสในขดลวดทุติยภูมิแบบไร้สายได้อย่างไรเรียกว่ากฎของเลนซ์

Wikipedia

ขดลวดทั้งหมดในหม้อแปลงไฟฟ้าควรพันในทิศทางเดียวกัน

ขดลวดจะต้านทานการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็ก ดังนั้นเมื่อใช้กระแสสลับหรือกระแสสลับกับขดลวดปฐมภูมิ จะทำให้เกิดสนามแม่เหล็กผันผวนในขดลวดปฐมภูมิ

เมื่อสนามแม่เหล็กผันผวนไปถึงขดลวดทุติยภูมิจะสร้างสนามแม่เหล็กตรงข้ามและกระแสตรงข้ามในขดลวดทุติยภูมิ

คุณสามารถใช้กฎมือขวากับขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิเพื่อทำนายเอาต์พุตของขดลวดทุติยภูมิได้ ขึ้นอยู่กับจำนวนรอบของขดลวดปฐมภูมิและจำนวนรอบของขดลวดทุติยภูมิ แรงดันไฟฟ้าจะเปลี่ยนสูงขึ้นหรือต่ำลง แรงดันไฟฟ้า.

หากคุณพบว่าขดลวดทุติยภูมิเป็นบวกและลบยาก คิดว่าขดลวดทุติยภูมิเป็นแหล่งพลังงานหรือแบตเตอรี่ที่มีพลังงานออกมา และคิดว่าขดลวดหลักเป็นโหลดที่ใช้พลังงาน

ขั้นตอนที่ 6: มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง

กฎของมือขวามีความสำคัญมากในมอเตอร์ หากคุณต้องการให้มันทำงานในแบบที่คุณต้องการเช่นกัน มอเตอร์กระแสตรงใช้สนามแม่เหล็กหมุนเพื่อหมุนเกราะของมอเตอร์ มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านมีแม่เหล็กถาวรในตัวกระดอง มอเตอร์กระแสตรงนี้มีแม่เหล็กถาวรในสเตเตอร์ ดังนั้นสนามแม่เหล็กในสเตเตอร์จะคงที่และสนามแม่เหล็กที่หมุนอยู่ในอาร์มาเจอร์

แปรงจ่ายกระแสไปยังส่วนของสับเปลี่ยนบนกระดอง ทั้งสองทำหน้าที่เป็นสวิตช์หมุนกระแสจากขดลวดหนึ่งที่คดเคี้ยวบนกระดองไปยังขดลวดถัดไปที่คดเคี้ยวบนกระดองหมุน

ส่วนต่างๆ บนตัวสับเปลี่ยนจ่ายกระแสให้กับขดลวดของกระดองทำให้ทิศเหนือและทิศใต้อยู่ห่างจากทิศเหนือและทิศใต้ด้านหนึ่งของแม่เหล็กถาวรของดวงดาว เมื่อทิศใต้ถูกดึงไปทางทิศเหนือ กระดองจะหมุนไปยังส่วนถัดไปบนสับเปลี่ยนและขดลวดถัดไปบนกระดองจะมีพลังงาน

หากต้องการย้อนกลับทิศทางของมอเตอร์นี้ให้สลับขั้วหากนำไปสู่แปรง

คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมได้ที่นี่:

Wikipedia

ขั้นตอนที่ 7: มอเตอร์ AC DC

มอเตอร์ AC DC ใช้สนามแม่เหล็กหมุนในกระดองเช่นเดียวกับมอเตอร์ DC ใช้สนามแม่เหล็กหมุนเพื่อหมุนเกราะของมอเตอร์ มอเตอร์ AC DC ไม่มีแม่เหล็กถาวรในสเตเตอร์หรืออาร์มาเจอร์ ต่างจากมอเตอร์ DC มอเตอร์ AC DC มีแม่เหล็กไฟฟ้าอยู่ในสเตเตอร์ ดังนั้นสนามแม่เหล็กในสเตเตอร์จะคงที่เมื่อจ่ายกระแสไฟตรง เมื่อให้กระแสไฟ AC สนามแม่เหล็กในกระดองและสเตเตอร์จะผันผวนตามกระแสไฟ AC ทำให้มอเตอร์ทำงานได้เหมือนเดิมไม่ว่าจะใช้กระแสตรงหรือกระแสสลับ

กระแสแรกเข้าสู่ขดลวดสเตเตอร์ตัวแรกที่ให้พลังงานแก่เสาของสเตเตอร์ตัวแรก จากขดลวดแรก กระแสจะไปที่แปรงจ่ายกระแสแรกไปยังเซกเมนต์บนสับเปลี่ยนบนกระดอง แปรงและชิ้นส่วนบนสับเปลี่ยนทำหน้าที่เป็นสวิตช์ที่หมุนกระแสจากขดลวดหนึ่งที่คดเคี้ยวบนกระดองไปยังขดลวดถัดไปที่ขดลวดบนกระดองหมุน สุดท้ายกระแสออกจากกระดองผ่านแปรงที่สองและเข้าไปในขดลวดของสเตเตอร์ที่สองเพื่อกระตุ้นเสาสเตเตอร์ที่สอง

ส่วนบนตัวสับเปลี่ยนจ่ายกระแสให้กับขดลวดกระดองทำให้ทิศเหนือและทิศใต้ออกไปด้านหนึ่งของทิศเหนือและทิศใต้ของแม่เหล็กไฟฟ้าของดาราจักร เมื่อทิศใต้ถูกดึงไปทางทิศเหนือ กระดองจะหมุนไปยังส่วนถัดไปบนสับเปลี่ยนและขดลวดถัดไปบนกระดองจะมีพลังงาน

เช่นเดียวกับมอเตอร์กระแสตรง เพื่อย้อนกลับทิศทางของมอเตอร์นี้ให้สลับสายไปยังแปรง

คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมได้ที่นี่:

Wikipedia

ขั้นตอนที่ 8: อุปกรณ์อื่นๆ

มีอุปกรณ์จำนวนมากเกินไปที่ใช้แม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อครอบคลุมทั้งหมด สิ่งหนึ่งที่คุณต้องจำไว้ในการทำงานกับอุปกรณ์เหล่านี้คือกฎของเลนซ์และกฎของมือขวา

ลำโพงทำงานในลักษณะเดียวกับที่โซลินอยด์ทำงาน ความแตกต่างคือแอคทูเอเตอร์เป็นแม่เหล็กถาวรและคอยล์อยู่บนไดอะแฟรมที่เคลื่อนที่ได้

มอเตอร์เหนี่ยวนำใช้สนามแม่เหล็กหมุนและกฎของเลนส์เพื่อสร้างแรงบิดในกระดอง

มอเตอร์ไฟฟ้าทั้งหมดใช้สนามแม่เหล็กหมุนและทำนายขั้วที่คุณใช้กฎมือขวา