Question

7. Kiedy w obwodzie przestał płynąć prąd elektryczny, część ładunku nie odbiła się od biegunów elektromagnesu dźwigu. Po wyzwoleniu słabego prądu w uzwojeniu elektromagnesu w przeciwnym kierunku obciążenie spadło. Wyjaśnij dlaczego.

Answer 1

Odpowiedź:

Jest to zjawisko zwane samoindukcją w obwodzie elektrycznym z elektromagnesem. Samoindukcja zachodzi, gdy zmienia się prąd elektryczny w obwodzie, co indukuje siłę elektromotoryczną (SEM) w tym samym obwodzie. SEM ta działa na zasadzie, że zmieniający się prąd generuje zmienne pole magnetyczne, które wytwarza siłę w przeciwnym kierunku zmian prądu, zgodnie z prawem Faradaya-Lenza.

Początkowo w obwodzie przepływał prąd elektryczny, co tworzyło pole elektromagnetyczne w elektromagnesie dźwigu. To pole magnetyczne było przyczyną utrzymania obciążenia na swoim miejscu.

Gdy prąd elektryczny został przerwany, pole magnetyczne zaczęło słabnąć, ale zgodnie z prawem Faradaya-Lenza zmiana pola magnetycznego wywołała SEM w przeciwnym kierunku zmian prądu w uzwojeniu elektromagnesu. Innymi słowy, elektromagnes stworzył indukowaną SEM, która próbowała utrzymać prąd w uzwojeniu, chociaż źródło zewnętrzne zostało wyłączone.

Wtedy, gdy słaby prąd elektryczny został ponownie włączony w przeciwnym kierunku, indukowana SEM przeciwdziałała temu zmianie prądu, co spowodowało, że obciążenie opadło.

Wyjaśnienie: