آموزش القا و انتقال انرژی ؛ فیزیک 2؛ فصل دهم؛جلسه 9
- فیزیک عمومی 2
- نرگس دارابی
- 2 دقیقه
القا و انتقال انرژی یکی از مباحث مهم در فیزیک ۲ است که نقش بنیادینی در فهم عملکرد دستگاه‌های الکتریکی و مغناطیسی دارد. القای الکترومغناطیسی زمانی رخ می‌دهد که یک میدان مغناطیسی متغیر باعث ایجاد جریان الکتریکی در یک رسانا میشود.
این پدیده، پایه‌ی کارکرد ژنراتورها، ترانسفورماتورها و بسیاری از فناوری‌های مدرن است. از طریق القا، انرژی از یک سیستم به سیستم دیگر منتقل میشود، بدون تماس مستقیم و تنها با استفاده از تغییرات میدان مغناطیسی. درک این مفهوم به دانش‌آموزان کمک می‌کند تا پیوند میان مغناطیس و الکتریسیته را بهتر بشناسند و کاربردهای آن را در زندگی روزمره مشاهده کنند.
القا و انتقال انرژی:
شکل پایین به رو حلقه رسانای بسته را با سرعت ثابت از میدان مغناطیسی بیرون میکشیم را نشان می دهد. هنگام حرکت حلقه جریان ساعتگرد در حلقه القا میشود و بر بخشهای واقع در میدان مغناطیسی نیز نیروهای 
وارد میشود.
مستقل از اینکه چه جریانی در حلقه القا میشود، انرژی در این فرایند به خاطر مقاومت الکتریکی حلقه همیشه به انرژی گرمایی منتقل میشود.
در این شکل تغییر شار از تغییر مساحت بخشی از حلقه که از آن میدان مغناطیسی میگذرد ناشی میشود.
اکنون میخواهیم آهنگ انجام کار مکانیکی برای بیرون کشیدن حلقه از میدان مغناطیسی با سرعت ثابت را به دست آوریم. با بردن حلقه به سمت راست مساحتی که از آن میدان مغناطیسی میگذرد، کاهش مییابد. پس شار حلقه نیز کاهش مییابد و طبق قانون فارادی جریانی در حلقه القا میشود. این جریان است که نیروی مخالف نیروی شما را به وجود می آورد.
پس آهنگ انجام کار برابر است با:
و انرژی گرمایی برابر است با
مثال) اگر یک سیم مسی به طول 50 cm و قطر 1 mm را به صورت حلقه دایره ای شکل در آورده و عمود بر میدان مغناطیسی یکنواختی که با آهنگ ثابت 10 mT/s افزایش می یابد قرار دهیم، انرژی گرمایی با چه آهنگی در حلقه ایجاد می شود؟
حل:
دوستان عزیزم این جلسه هم به پایان رسید. برای دیدن ویدئوی توضیحات کامل این جلسه حتما به لینک آن در کانال یوتیوب ما مراجعه فرمایید. برای دسترسی به محتوای ویدئوی کامل این فصل هم می توانید به این لینک در فروشگاه وبسایت ما مراجعه کنید. برای گرفتن نتیجه عالی هم استفاده همزمان از جزوه این فصل را مدنظر داشته باشید. برای تهیه جزوه می توانید به این آدرس مراجعه فرمایید.
ممنونم این جلسه نیز ما را همراهی کردید. لطفا با نوشتن نظرات سازنده در زیر همین پست ما را در ادامه مسیر همراهی کنید.
موفق باشید.
