Wie wird in einer Drahtspule Spannung induziert?

Wenn eine Drahtspule in ein Magnetfeld oder zwischen zwei Pole des Magneten gelegt wird und wir die Spule hin und her bewegen, wird darin ein Strom induziert. Durch diesen Strom wird eine Spannung induziert. Diese Spannung wird als induzierte Spannung bezeichnet und wird aufgrund der Änderung des magnetischen Flusses der Spule induziert. Die Spannung kann auch durch Hin- und Herbewegen des Magneten erzeugt werden. Wenn wir einen stromführenden Draht nehmen, entsteht aufgrund des Stromflusses ein Magnetfeld. Wenn wir den Strom des Drahtes ändern, ändert sich dadurch auch der magnetische Fluss, im Draht selbst wird Spannung induziert. Dies wird als Selbstinduktion bezeichnet. http://www.ndted.org/EducationResources/CommunityCollege/EddyCurrents/Physics/selfinductance.htm - 21k - 21k

Schnelle Antwort: Um tatsächliche Werte für die Spannung zu erhalten, wenn sich ein Draht durch ein Magnetfeld bewegt, ist dies ein Kreuzprodukt aus Geschwindigkeit, Feldstärke, Widerstand usw. Für eine einfachere Berechnung verwenden Sie Spannung = vBL, Geschwindigkeit des Drahts (m/s), magnetisch Feldstärke (Tesla) und Länge (Meter). Dies setzt voraus, dass sich ein Draht senkrecht zu einem gleichförmigen Feld bewegt. Für technisches Design wird normalerweise Kalkül benötigt, um irgendeine Art von Effizienz zu erzielen. Bessere Antwort: Ich arbeite auch daran, ein tieferes Verständnis der Elektromechanik zu entwickeln. Ich entwerfe gerade ein Hybridfahrradantriebssystem. Ein PM hat ein Magnetfeld, das aus dem Spin des Materials resultiert, das in seiner Kristallstruktur polarisiert wird, dies beeinflusst die "Raumzeit" um ihn herum. Quantenspins von Materialien werden durch das Magnetfeld basierend auf der Kristallstruktur des Materials bewirkt.Ferromagnetische Eigenschaften, die nur in Eisen gefunden werden, hängen mit der Anzahl der freien Elektronen und der Wechselwirkung von EM-Feldern damit zusammen. Eisen und andere Materialien mit hoher magnetischer Permeabilität werden zu speziellen Legierungen verarbeitet und dann laminiert, um die Hysterese (Wirbelströme) zu reduzieren, während das beabsichtigte Magnetfeld gerichtet und Kräfte ausgeübt werden kann. Diese Kräfte werden am besten verstanden, wenn man sich Gaußsche Flächen ansieht und dann spezifischere Fälle spezifiziert. Sie können sich ein Atom als eine Anzahl von Elektronen vorstellen, die sich in zufälliger Weise mit sehr hoher Geschwindigkeit entlang einer kugelförmigen Oberfläche bewegen und effektiv ein statisches elektrisches Feld erzeugen. Wenn Elektrizität durch einen Draht fließt, soll das B-Feld den Draht umkreisen und Ringe bilden, deren Intensität mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt. Wenn ein Draht zu einem Kreis geformt wird,und an den Enden wird ein statisches elektrisches Feld (Spannung) angelegt, Elektronen fließen durch den Draht. Da die Feldlinien den Draht umgeben, bildet die kreisförmige Drahtspule eine magnetische Nettofeldlinie, die einem Donut ähnelt, ähnlich wie bei unserer Erde, je nach Stromflussrichtung im Norden und Süden. Stellen Sie sich nun vor, der Draht wäre in einen Toroid gewickelt (das ist das nächste 3D-Integral einer Spule). Die Feldlinien, die senkrecht zur Oberfläche des Drahtes verlaufen, bilden nun einen Kreis, in dem die Nord- und Süd-"Pole" des Magneten nicht genau existieren, stattdessen gibt es einen Bereich innerhalb des Toroids mit maximalem Magnetfluss. Betrachten Sie nun eine permanente Magnet (Donut-förmiges B-Feld) innerhalb der Standardspule und den Magnetfeldern der Ringspule Wenn Strom durch die Drahtspule fließt,das System erzeugt Kräfte, die dazu neigen, die Pole der Magnete auszurichten (Drehmoment) und die Bereiche mit dem größten magnetischen Fluss zusammenzuführen - im Inneren des Permanentmagneten oder der Spule). Im Fall der kreisförmigen Spule richten die Nettokräfte die beiden Magnete aus und ziehen sie zusammen, bis sich ihre Mitten berühren. Mit dem Ringkernmagnet wird das PM zur nächstgelegenen Oberfläche gezogen und tangential zum Umfang des Ringkerns ausgerichtet. Wenn der PM innen wäre, würde er sich ausrichten und in die Mitte ziehen (levitieren). Zurück zu den Motoren, eine bestimmte Anzahl von Amperewindungen erzeugt einen bestimmten magnetischen Fluss, und die Effizienz hängt mit Spannung, Hysterese, Permeabilität, Gegen-EMK und vielen anderen Dingen zusammen. Wie im anderen Beispiel erfährt ein PM ein ausrichtendes Drehmoment und eine Kraft, um den maximalen Fluss im System zu erhöhen (Magnetkraftgleichung).Auf dem Stator einer 3-Phasen zum Beispiel gibt es eine Magnetflussschleife, die es den 3 Phasen ermöglicht, Energie im Magnetfeld zu speichern. 

Eine unter Spannung stehende Drahtspule. Diese Spannung wird als induzierte Spannung bezeichnet und wird aufgrund der Änderung des magnetischen Flusses der Spule induziert. Wenn wir einen stromführenden Draht nehmen, entsteht aufgrund des Stromflusses ein Magnetfeld. Wenn wir den Strom des Drahtes ändern, ändert sich dadurch auch der magnetische Fluss, im Draht selbst wird Spannung induziert. Dies wird als Selbstinduktion bezeichnet.