Ηλεκτρεγερτική δύναμη

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια

Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
Solenoid.svg
Ηλεκτρομαγνητισμός
Ηλεκτρισμός · Μαγνητισμός
Ηλεκτροστατική
Ηλεκτρικό φορτίο
Νόμος του Κουλόμπ
Ηλεκτρικό πεδίο
Νόμος του Γκάους
Ηλεκτρικό δυναμικό
Ηλεκτρική διπολική ροπή
Μαγνητοστατική
Νόμος του Αμπέρ
Μαγνητικό πεδίο
Μαγνητική ροή
Νόμος των Μπιο-Σαβάρ
Μαγνητική διπολική ροπή
Ηλεκτροδυναμική
Ηλεκτρικό ρεύμα
Νόμος της δύναμης Λόρεντζ
Ηλεκτρεγερτική δύναμη
Ηλεκτρομαγνητική επαγωγή
Νόμος των Φαραντέι-Λενζ
Ρεύμα μετατόπισης
Εξισώσεις Μάξουελ
Ηλεκτρομαγνητικό πεδίο
Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία
Ηλεκτρικά κυκλώματα
Ηλεκτρική αγωγιμότητα
Ηλεκτρική αντίσταση
Χωρητικότητα
Αυτεπαγωγή
Εμπέδηση
Κοιλότητες συντονισμού
Κυματοδηγοί
Τανυστές στη Σχετικότητα
Τανυστής ηλεκτρομαγνητικού πεδίου
Τανυστής πίεσης-ενέργειας


Ηλεκτρεγερτική δύναμη (συντομογραφικά: ΗΕΔ) ονομάζεται η ανάπτυξη δυναμικού σε φορτία που βρίσκονται μέσα σε έναν χώρο (πιο συχνά στο καλώδιο που συνδέει τα διάφορα στοιχεία ενός κυκλώματος), υπό την επήρεια μαγνητικού πεδίου.

Πίνακας περιεχομένων

[Επεξεργασία] Εξίσωση Ορισμού

Ορίζουμε σαν ροή Φ που περνά από μια διατομή εμβαδού S, το γινόμενο της εντάσεως Β του μαγνητικού πεδίου επί το εμβαδόν S

\Phi = \overrightarrow B \cdot \overrightarrow S

Με την βοήθεια αυτής της σχέσης ορίζεται η Ηλεκτρεγερτική Δύναμη \mathcal{E} σαν:

\mathcal{E} = -\frac{d\Phi_B}{dt} = -(\frac{d\overrightarrow B}{dt}\cdot \overrightarrow S + \frac{d\overrightarrow S}{dt}\cdot \overrightarrow B)

[Επεξεργασία] Ανάλυση

Από τον ορισμό της γίνεται προφανές ότι η ανάπτυξη αυτής της δύναμης μπορεί να γίνει με 2 τρόπους:

  • Με μεταβολή της εντάσεως του μαγνητικού πεδίου \overrightarrow B
  • Mε μεταβολή της διατομής αγωγού, δηλαδή του μέτρου του διανύσματος \overrightarrow S

Για πρακτικούς λόγους συνήθως μεταβάλλεται η ένταση καθώς ο αγωγός είναι σταθερού εμβαδού. Σε αυτή την περίπτωση η μεταβολή του εμβαδού της διατομής στο χρόνο είναι μηδέν, δηλ. \frac{d\overrightarrow S}{dt} = 0 και γι' αυτό ο 2ος όρος της εξίσωσης μηδενίζεται.

[Επεξεργασία] Μονάδα Μέτρησης

Μονάδα μέτρησης είναι το Volt διότι το αποτέλεσμα της δύναμης αυτής είναι η δημιουργία διαφοράς δυναμικού κατά μήκος του κυκλώματος και κίνηση των φορτίων του μεταλλικού πλέγματος του αγώγιμου υλικού από το οποίο αποτελείται το καλώδιο.

[Επεξεργασία] Εφαρμογή

Όταν ένας αγωγός με μήκος \overrightarrow l κινείται μέσα σε μαγνητικό πεδίο εντάσεως \overrightarrow B, διαρρέεται από ρεύμα εντάσεως \overrightarrow I και έχει ταχύτητα \overrightarrow v, τότε παρατηρείται ότι ανάμεσα στα άκρα του δημιουργείται ΗΕΔ μέτρου \mathcal{E_{\epsilon \pi}} = \overrightarrow l \cdot (\overrightarrow \upsilon \times \overrightarrow B) και στον αγωγό ασκείται δύναμη Laplace μέτρου \overrightarrow F_L = I \cdot (\overrightarrow l \times \overrightarrow B) με φορά που δείχνεται από τον κανόνα του δεξιού χεριού (ακόμα και για τους αριστερόχειρες).