Закон электромагнитной индукции

При всяком изменении магнитного потока через проводящий замкнутый контур в этом контуре возникает электрический ток. I зависит от свойств контура (сопротивление): I = E/R, E не зависит от свойств контура:.

ЭДС индукции в замкнутом контуре прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока через площадь, ограниченную этим контуром.

Основные применения электромагнитной индукции: генерирование тока (индукционные генераторы на всех электростанциях, динамомашины), трансформаторы

Явление возникновения ЭДС в контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего контур, называется электромагнитной индукцией.

Направление индукционного тока в контуре определяется правилом Ленца:

Индукционный ток направлен так, чтобы своим магнитным полем противодействовать изменению магнитного потока, которым он вызван.

Направление индукционного тока определяется следующим образом:

1. установить направление внешнего магнитного поля В.

2. определить увеличивается или уменьшается поток вектора магнитной индукции внешнего поля.

3. по правилу Ленца указать направление вектора магнитной индукции индукционного тока В_i.

4. по правилу правого винта определить направление индукционного тока в контуре.

Потокосцепление (полный магнитный поток) — физическая величина, представляющая собой суммарный магнитный поток, сцепляющийся со всеми витками катушки индуктивности.

Потокосцепление численно равно сумме магнитных потоков, проходящих через каждый виток катушки, т.е. при количестве витков N и одинаковом магнитном потоке в каждом витке потокосцепление можно определить как где — магнитный поток одного витка [ Вб ].

2. Фоторезистор — полупроводниковый прибор, изменяющий величину своего сопротивления при облучении светом.

Фоторезисторы относятся к фотоэлектрическим приёмникам излучения, их принцип действия основан на внутреннем фотоэффекте в полупроводниках. Основу фоторезисторов составляет слой (или плёнка) полупроводникового материала на подложке (или без неё) с нанесёнными на него электродами, посредством которых фоторезистор подключается к электрической цепи.

Рис. 1. Охлаждаемый фоторезистор: 1 - входное окно; 2 - фоточувствительный элемент; 3 - контактная колодка; 4 - предусилитель; 5 - теплоотвод: 6 - электрические выводы; 7-основание; 8- терморезистор; 9 - термо электрический охладитель.

Фотодиод — приёмник оптического излучения, который преобразует попавший на его фоточувствительную область свет в электрический заряд за счёт процессов в p-n-переходе.

Характеристики:

• Вольт-амперная характеристика (ВАХ)

зависимость выходного напряжения от входного тока.

• спектральные характеристики

зависимость фототока от длины волны падающего света на фотодиод. Она определяется со стороны больших длин волн шириной запрещенной зоныhttp://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A8%D0%B8%D1%80%D0%B8%D0%BD%D0%B0_%D0%B7%D0%B0%D0%BF%D1%80%D0%B5%D1%89%D1%91%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D0%B7%D0%BE%D0%BD%D1%8B, при малых длинах волн большим показателем поглощения и увеличения влияния поверхностной рекомбинации носителей заряда с уменьшением длины волны квантов света. То есть коротковолновая граница чувствительности зависит от толщины базы и от скорости поверхностной рекомбинации. Положение максимума в спектральной характеристике фотодиода сильно зависит от степени роста коэффициента поглощения.

• световые характеристики

зависимость фототока от освещённости, соответствует прямой пропорциональности фототока от освещённости. Это обусловлено тем, что толщина базы фотодиода значительно меньше диффузионной длины неосновных носителей заряда. То есть практически все неосновные носители заряда, возникшие в базе, принимают участие в образовании фототока.

• постоянная времени

это время, в течение которого фототок фотодиода изменяется после освещения или после затемнения фотодиода в е раз (63 %) по отношению к установившемуся значению.

• темновое сопротивление

сопротивление фотодиода в отсутствие освещения.

• Инерционность

Структурная схема фотодиода. 1 — кристалл полупроводника; 2 — контакты; 3 — выводы; Φ — поток электромагнитного излучения; Е — источник постоянного тока; RH — нагрузка.

Наряду с фотоэлементами существуют фотоэлектронные приборы с усилением фототока называемые фотоэлектронными умножителями.

Фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) — электровакуумный прибор, в котором поток электронов, излучаемый фотокатодом под действием оптического излучения (фототок), усиливается в умножительной системе в результате вторичной электронной эмиссии; ток в цепи анода (коллектора вторичных электронов) значительно превышает первоначальный фототок.

Дата добавления: 2015-05-08