Tärkein ero - johtuminen vs. induktio

Ehdot johtuminen ja induktio molemmat viittaavat menetelmiin, jotka voivat saada virran alkamaan virrata johtimessa. The tärkein ero johtumisen ja induktion välillä on se johtuminen perustuu vain sähkökenttään, kun taas induktio perustuu muuttuvaan magneettikenttään.

Mikä on johtaminen

Sähkössä, johtumiseen liittyy varauskantajien virtaus vasteena sähkökenttään kapellimestarissa. Kun johtimen läpi kulkee sähkökenttä, johtimen vapaat varauskannattimet (esimerkiksi "vapaat" elektronit metallilangan tapauksessa) alkavat ajautua vastauksena kyseiseen sähkökenttään.

Jos kaksi johdinta asetetaan kosketuksiin toistensa kanssa, sähkökenttä voi jatkua johtimesta toiseen. Jos toinen johtimista johti virtaa alussa, nyt toinen johtaja voi myös aloittaa virran johtamisen. Aina kun yhden johtimen sähkökenttä muuttuu, myös toisen johtimen sähkökenttä muuttuu. Tämä mahdollistaa johtumisen siirtää sekä suoraa että vaihtovirtaa.

Staattista sähköä sisältävissä kokeissa lataus johtamalla viittaa varauksen siirtämiseen varaamattomalle esineelle saattamalla se kosketuksiin ladatun esineen kanssa.

Mikä on induktio

Aikana induktiossa vaihtelevaa virtaa kantava esine saa toisen virran virtaamaan. Tämä voi tapahtua, koska minkä tahansa virtaa kantavan esineen ympärille on muodostettu magneettikenttä. Tämä magneettikenttä muuttuu aina, kun johtimen läpi virtaava virta muuttuu.

Magneettikenttä on läsnä kaikkialla langan ympärillä. Mukaan Faradayn laki, jos sijoitamme johdinpalan alueelle, jolla on vaihteleva magneettikenttä, johtimen pitäisi muodostua sähkökenttä ja tämän pitäisi aiheuttaa virta. Joten jos sijoitamme toisen johdinkappaleen lähelle johdinta, joka kuljettaa vaihtelevaa virtaa (kuten vaihtovirtaa), niin myös toisessa johtimessa syntyy virta.

Tämä on kuvattu prosessi keskinäinen induktanssi, ja sitä käytetään tekemään AC -muuntaja työ. Alla oleva kuva auttaa havainnollistamaan periaatetta:

Kuinka vaihtovirtamuuntaja käyttää induktiota

Aina kun ensiökelan läpi kulkeva ensiövirta (näkyy punaisella vasemmalla), käämin ympärillä oleva magneettikenttä muuttuu. "Muuntajan ydin" siirtää magneettikentän toisiokäämille (näkyy sinisenä oikealla). Koska tämä magneettikenttä muuttuu, sekundäärikelaan indusoidaan virta. Huomaa, että virta ei kulje suoraan ensimmäisestä kelasta toiseen.

Kuvittele nyt vain yksi lankakela, jossa on vaihtovirta. Olemme jo todenneet, että sen ympärillä on vaihteleva magneettikenttä. Itse kela on omassa magneettikentässään. Tämä tarkoittaa, että kelaan tulisi indusoida virta aina, kun sen oma magneettikenttä muuttuu. Mukaan Lenzin laki, tämän virran tulisi yrittää vastustaa alkuperäisen virran muutoksia. Tämäntyyppistä induktanssia, jossa lankakela vastustaa virran muutosta itsessään, kutsutaan itseinduktanssi. An induktori on piirikomponentti, jota käytetään vastustamaan kaikkia virtapiirin muutoksia (se on yleensä vain lankakela). Induktorilla ei ole tehtävää tasavirtapiireissä: vastakkaisvirtaa ei voida indusoida induktorilla, ellei virta muutu.

Useita erityyppisiä induktoreita

Staattista sähköä sisältävissä kokeissa lataus induktiolla viittaa lataamattoman objektin lataamiseen saattamalla ladattu objekti lähelle lataamatonta objektia. Alla oleva video osoittaa ja selittää, miten elektroskooppi voitaisiin ladata sekä johtumisella että induktiolla:

Ero johtamisen ja induktion välillä

Mitä se tarkoittaa

Johtuminen sisältää sähkövarauksen virran sähkökentän vuoksi. Virran johtamiseksi johtimesta toiseen kahden johtimen tulee olla kosketuksissa.

Sisään induktio, virta voidaan saada virtaamaan johtimessa pitämällä sitä toisen johtimen läheisyydessä ja kantamalla jatkuvasti vaihtelevaa virtaa.

Sähkö- tai magneettikenttien vaihtelu

Sisään johtuminen, virta syntyy, kun sähkökenttä kulkee johtimen läpi.

Sisään induktio, virta syntyy, kun magneettikenttä muuttuu johtimen ympärille.

Virran tyyppi

Laitteet, joihin luotetaan johtuminen voi toimia joko DC- tai AC -virralla.

Laitteet, joihin luotetaan induktio voi toimia vain AC -virralla: induktorit reagoivat vain virran muutoksiin.

Virtojen suunta

Sisään johtuminen, mahdolliset uudet virrat seuraavat alkuperäisiä virtauksia.

Sisään induktio, uudet indusoidut virrat vastustavat aina alkuperäisten virtausten muutoksia (Lenzin laki).

Staattisen sähkön kokeissa

Lataus johtuminen viittaa lataamattoman kohteen lataamiseen asettamalla se kosketuksiin ladatun kappaleen kanssa.

Lataus induktio viittaa lataamattoman objektin lataamiseen saattamalla se lähelle ladattua esinettä sallimatta näiden kahden esineen joutua kosketuksiin.

Kuva kohteliaasti

"Idealisoitu yksivaiheinen muuntaja, joka näyttää myös magneettivuon reitin ytimen läpi." kirjoittanut BillC osoitteessa en.wikipedia (Oma työ) [CC BY-SA 3.0], Wikimedia Commonsin kautta

”Elektroninen komponentti-erilaiset pienet induktorit” (valokuva) [CC BY-SA 3.0], Wikimedia Commonsin kautta