ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ В РАЗЛИЧНЫХ ОБЛАСТЯХ НАУКИ И ТЕХНИКИ

PRACTICAL APPLICATION OF ELECTROMAGNETIC INDUCTION IN VARIOUS FIELDS OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

Nikita Dankev

student, Don State Technical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

В данной статье описан практическое применение электромагнитной индукции в различных областях науки и техники.

ABSTRACT

This article describes the practical application of electromagnetic induction in various fields of science and technology.

Ключевые слова: электродинамика, электромагнитная индукция, электрический ток.

Keywords: electrodynamics, electromagnetic induction, electric current.

На сегодняшний день физика достигла высот в своём развитии. Благодаря исследованиям, проведенным в этой области, в нашей стране успешно развиваются научно-технический и промышленный комплексы. Именно поэтому актуальность изучения физики не угасает со временем.

Особое внимание в изучении данной области знания отводится разделу «Электродинамика». На данный момент невозможно представить функционирование какой-либо области без сведений, полученных в результате исследований, в этой области. Электродинамика занимается изучением электромагнитного поля и взаимодействие между электрическими зарядами. Также она рассматривает вопрос об использовании электрических и электромагнитных явлений в различных сферах: в науке, технике, промышленности, быту. Данную статью посвятим практическому применению электромагнитной индукции.

В 1831 году Майкл Фарадей установил, что внутри замкнутого проводящего контура при изменении магнитного поля возникает электрический ток, который впоследствии стали называть индукционным. Вследствие ряда проведённых опытов им было открыто явление электромагнитной индукции [1, С.187].

Электромагнитной индукцией называется явление, при котором в замкнутом проводнике возникает ток, при прохождении через него магнитного поля, изменяющегося со временем. Рассмотрим, где оно находит своё применение.

Очень часто явление электромагнитной индукции используется в радиовещании. Переменное магнитное поля благодаря изменяющимся токам порождает электрическое поле. Впоследствии эти поля способны образовывать единое электромагнитное поле и распространяться со скоростью света 300000 км/с.

Активно применяется явление электромагнитной индукции и в телекоммуникационных системах. Главными структурными элементами в поддержании сотовой связи являются станции и мобильные радиотелефонные аппараты. Эти станции обеспечивают поддержку с мобильными аппаратами, после чего выступают в роли источников электромагнитного поля. Данная система основывается на принципе разделения территории покрытия на небольшие зоны, которые носят название «соты», их радиус способен составлять до 10 км.

Поскольку компьютеры работают за счёт электрического тока, следовательно, они являются источниками электромагнитного поля, которое имеет сложные спектральный и волновой составы. В его состав входит магнитная, электростатическая и лучевая составляющие. Заметим, что персональные компьютеры широко применяются в различных областях деятельности человека и оказывают негативное влияние на его здоровье.

Данное явление находит своё применение и в магнитотерапии. Особая роль отводится использованию рентгеновских лучей и электромагнитным излучениям. Их, как правило, принято характеризовать связанными непрерывно между собой магнитными и электрическими полями.

Большое внимание явлению электромагнитной индукции отводится при создании синхрофазотрона (ускорителя заряженных частиц). На современном этапе развития электродинамики под магнитным полем понимается особый вид материи, который состоит из заряженных частиц. Эти пучки заряженных частиц используют для того, чтобы проникнуть вглубь атомов. Такая необходимость возникает в результате исследований. Отметим, что на заряженную частицу действует сила, именуемая силой Лоренца [2, с.98].

Действие генераторов постоянного тока не обходится без явления электромагнитной индукции. При режиме их работы под действием внешнего момента якорь машины приходит во вращение. Магнитный поток, находящийся между полюсами стартера, пронизывая якорь. В свою очередь проводники обмотки поступают в магнитное поле и в результате этого индуктируется ЭДС. Отметим, что её направление определяется благодаря правилу «правой руки». Причём на одной из щёток возникает положительный потенциал относительно другой. При подключении нагрузки к зажимам генератора начинает поступать электрический ток [1, с.204].

Трансформатор, это такое статическое устройство, которое состоит из двух или более индуктивно связанных обмоток. Благодаря такому прибору становится возможным преобразование одних систем переменного тока в другие при помощи явления электромагнитной индукции. Трансформаторы достаточно широко применяются в энергоснабжении, шоу-индустрии, радиовещании и других областях. Благодаря использованию этого устройства становится возможным решения следующего ряда задач: изменение числа фаз, повышение (понижение) напряжения, согласование нагрузок и др. Как следствие, все преобразования выполняются при минимальных затратах мощности, а также без изменения частоты.

Таким образом, сделаем вывод, что такое явление как электромагнитная индукция находит своё применение во многих областях промышленности, науки и техники. Задачу о преобразовании механической энергии в энергию электрического тока используют такие устройства, как синхронные генераторы. Для изменения пределов напряжения применяют трансформаторы, что позволяет экономично передавать электрическую энергию от электрических станций до конкретного источника потребления.

Список литературы:

1. Борисов Ю.М., Липатов Д.Н., Зорин Ю.Н. Электротехника. - 2-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 552 с.
2. Забродин Ю.С. Промышленная электроника: Учебник для вузов. – М.: Высш. школа, 1982. – 496 с.