چه تفاوتی بین جریان القایی و جریان عبوری از سیم پیچ وجود دارد

تافریق بین جریان القایی و جریان عبوری از سیم پیچ دو مفهوم متفاوت با اصول فیزیکی و کاربردهای متمایز هستند. زیرا توضیحات دقیق تفاوت بین این دو نوع جریان آمده است:

1. جریان القایی

تعریف:

جریان القایی جریانی است که در رسانا به دلیل تأثیر القای الکترومغناطیسی ناشی از یک میدان مغناطیسی متغیر تولید می‌شود. بر اساس قانون فارادی القای الکترومغناطیسی، وقتی شار مغناطیسی از یک حلقه بسته عبور می‌کند، یک دامنه الکتروموتوری (EMF) در حلقه القاء می‌شود که به نوبه خود جریان تولید می‌کند.

شرایط تولید:

• میدان مغناطیسی متغیر: میدان مغناطیسی باید با زمان تغییر کند، مانند حرکت یک مغناطیس یا تغییر جریان.

• حلقه بسته: رسانا باید یک حلقه بسته تشکیل دهد تا جریان بتواند جریان یابد.

بیان ریاضی:

قانون فارادی القای الکترومغناطیسی می‌تواند به صورت زیر بیان شود:

که در آن

E دامنه الکتروموتوری القایی، ΦB شار مغناطیسی و t زمان است.

کاربردها:

• ژنراتورها: از تغییر میدان مغناطیسی برای تولید جریان القایی استفاده می‌کنند و انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند.

• ترانسفورماتورها: جریان متناوب در سیم پیچ اصلی یک میدان مغناطیسی متغیر ایجاد می‌کند که جریانی را در سیم پیچ ثانویه القاء می‌کند تا انرژی الکتریکی منتقل شود.

• گرمایش القایی: از یک میدان مغناطیسی متغیر برای القای جریان‌های دورانی در فلزات استفاده می‌کند و اثر گرمایشی ایجاد می‌کند.

2. جریان عبوری از سیم پیچ

تعریف:

جریان عبوری از سیم پیچ جریانی است که مستقیماً از طریق رساناهای سیم پیچ می‌گذرد. این جریان می‌تواند یا جریان مستقیم (DC) یا جریان متناوب (AC) باشد.

شرایط تولید:

• منبع تغذیه: نیاز به یک منبع تغذیه خارجی (مانند باتری، ژنراتور یا منبع AC) برای ارائه جریان است.

• حلقه بسته: سیم پیچ باید بخشی از یک مدار بسته باشد تا جریان بتواند جریان یابد.

بیان ریاضی:

برای جریان مستقیم (DC)، می‌توان از قانون اهم استفاده کرد:

که در آن I جریان، V ولتاژ و R مقاومت است.

برای جریان متناوب (AC)، جریان می‌تواند به صورت یک موج سینوسی بیان شود:

که در آن I0 جریان ماکزیمم، ω فرکانس زاویه‌ای و ϕ زاویه فاز است.

کاربردها:

• الکترومغناطیس‌ها: جریان عبوری از سیم پیچ یک میدان مغناطیسی تولید می‌کند که برای ایجاد الکترومغناطیس‌ها استفاده می‌شود.

• موتورها: جریان متناوب عبوری از سیم پیچ یک میدان مغناطیسی چرخان تولید می‌کند که موتور را می‌راند.

• ترانسفورماتورها: جریان متناوب در سیم پیچ اصلی یک میدان مغناطیسی متغیر ایجاد می‌کند که جریانی را در سیم پیچ ثانویه القاء می‌کند تا انرژی الکتریکی منتقل شود.

خلاصه

• جریان القایی جریانی است که در رسانا به دلیل تأثیر القای الکترومغناطیسی ناشی از یک میدان مغناطیسی متغیر تولید می‌شود و نیاز به یک میدان مغناطیسی متغیر و یک حلقه بسته دارد.

• جریان عبوری از سیم پیچ جریانی است که مستقیماً از طریق رساناهای سیم پیچ می‌گذرد و نیاز به یک منبع تغذیه خارجی و یک مدار بسته دارد.

درک تفاوت بین این دو نوع جریان کمک می‌کند تا اصول اساسی الکترومغناطیس را بهتر درک کنیم و تکنولوژی‌های مرتبط را در کاربردهای عملی به درستی انتخاب و استفاده کنیم.