Содержание
Закон Фарадея описывает, как магнит, движущийся через катушку, индуцирует напряжение (электродвижущая сила, или FEM). Чтобы рассчитать напряжение, генерируемое при одиночном прохождении магнита через катушку, необходимо знать число витков и диаметр магнита, напряженность магнитного поля магнита и точное время продолжительности прохождения.
Кредиты компании
Согласно Закону Фарадея, когда проводящий провод подвергается колебаниям окружающего магнитного поля, электрическое напряжение будет генерироваться или «индуцироваться» через его материал.
Изменяя расположение магнита относительно его катушки, он будет подвергаться воздействию различных напряжений магнитных полей (то есть интенсивность магнитного поля изменяется с расстоянием).
Размер индуцированной МКЭ равен: «(число витков катушки) x (изменение магнитного поля) x (площадь поперечного сечения катушки) x (1 / истекшее время)».
Расчет FEM
Сначала измерьте диаметр поперечного сечения катушки с помощью линейки. Убедитесь, что измерение в сантиметрах. Разделите это число на 2 и возведите в квадрат результат перед тем, как умножить его на «пи» (то есть 3,141 ...). После этого разделите это новое число на 10 000, чтобы перевести единицы из см² в м². Запишите окончательный результат как «площадь поперечного сечения катушки».
Чтобы рассчитать изменение магнитного поля, рассмотрим максимальную разницу как общую силу магнита (то есть, когда магнит находится ближе всего к катушке) минус ноль (когда магнит не находится рядом с катушкой). Другими словами, выберите значение для «изменения магнитного поля» на основе номинальной напряженности поля магнита (выражается в «Тесла»). Если вы не уверены, обратитесь к производителю.
Наконец, все еще остается вопрос времени. Чем быстрее магнит движется через катушку, тем короче время, в течение которого поле плавает. Используйте цифровой таймер, чтобы отметить время, необходимое для перемещения магнита. Повторите это примерно 10 раз, а затем возьмите среднее значение, чтобы найти хорошее значение для «прошедшего времени».
Как только вы соберете все важные значения, добавьте их в уравнение из предыдущего шага, чтобы вычислить FEM (выражается в вольтах или V).