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能源考虑
  • 时间:2025-04-04

Introduction

宇宙中的每一种物质都是由称为分子的微小粒子组成的。它们以某种吸引力相互吸引。分子之间存在分子间的吸引力。宇宙中的每一个物体都不能在没有外力的情况下运动。如果对对象施加力。它将被储存在里面,然后以工作的形式释放。

What do you mean by Energy Consideration?

能量考虑给出了施加的力和施加力所需的能量之间的关系。根据动量守恒定律,伦茨定律是稳定的。在讨论能量考虑时,有两个因素很重要,如伦茨定律和能量守恒定律。它采用了电动势运动的概念,这与能量守恒定律有关。

Law of Conservation of Energy

物理系统需要做功的能力称为系统的能量,它是一个标量。它有多种形式。能量的S.I单位是焦耳。

能源用于为我们正在使用的设备供电,如热、光等。不同类型的能源主要用于发电。能量是一个对生命非常重要的基本量。能量转换是将一种形式的能量转换为另一种形式能量的过程。所有形式的能量都与运动有关。

根据能量守恒定律,一种形式的能量可以转化为另一种形式,而能量不能被破坏或形成。在其他方面,也可以说,如果系统被隔离,那么系统的总能量不会改变,并且保持恒定。

Lenz’s Law

当携带电流的导体被置于磁场中时,磁通量就会发生变化。由于磁通量的这种变化,电路中产生了电动势。感应电动势的方向由Lenz的运动给出。由此感应电动势由,

$$mathrm{E=-Nfrac{d phi}{dt}}$$

让我们考虑一下与电流计相连的线圈。让磁铁的北极向线圈移动。如果磁铁在其位置上保持不变,那么电流计就不会发生偏转。

如果磁铁的北极向线圈移动,则一侧会出现偏转。如果它被移离线圈,那么偏转方向将相反。

如果磁体快速地朝向或远离线圈移动,则会发生大的偏转。这是由于线圈中感应的电动势造成的。如果北极向线圈移动,感应电动势的方向相反,这使得线圈离磁体较近的一侧表现为北极。

因此出现了偏转。如果北极远离线圈,那么线圈靠近磁体的一侧的行为就像南极。而且没有偏转。

类似地,对于南极,如果它靠近线圈,线圈的近侧表现为南极,并发生偏转。如果它远离线圈,则较近的一侧表现得像北极。

Images Coming soon

Keministi, Lenz law demonstration, CC0 1.0

Energy Consideration as a Quantitative Study

这里将以定量的方式讨论能量考虑。在讨论给出能量和力之间关系的考虑时,应该考虑两个概念。它们是伦茨定律和能量守恒定律。让我们考虑一个矩形导体,其边是PQ、QR、RS和SQ。其中,三个边QR、RS、和SQ是固定的,并且允许边PQ自由移动。让我们把可移动导体的电阻取为r。因此,与电阻r相比,与其他三侧相关的电阻可以忽略不计。如果我们在导体上施加电压,通过它们的电流由,

$$mathrm{I=frac{emf}{voltage}=frac{varepsilon}{
u}}$$

$$mathrm{I=压裂{Blv}{r}}$$

如果线圈被放置在磁场中,那么就会有一个电流对导体施加力。作用在线圈上的力与导体线圈的运动方向相反。作用在线圈上的力由,

$$mathrm{F=IlB}$$

$$mathrm{F=frac{Blv}{r}乘以lB}$$

$$mathrm{F=frac{B^{2}l^{2中}
u}{r}}$$

这里B表示系统的磁场强度

l表示移动臂的长度

$mathrm{
u}$表示移动臂在磁场中的速度

r臂阻力

由于感应电动势,移动臂以速度v被推动。导体移动所需的功率为

$$mathrm{功率=力乘以速度}$$

$$mathrm{F=frac{B^{2}l^{2中}
u}{r}times
u}$$

$$mathrm{P=frac{B^{2}l^{2中}
u^{2}}{r}$$

这种能量以热量的形式消散。

$$mathrm{P=I^{2}r}$$

$$mathrm{I^{2}r=压裂{B^{2中}l^{2}<br/>u^{2*}{r}}$$

根据法拉第电磁感应定律

$$mathrm{varepsilon=frac{d phi}{dt}}$$

我们已经知道$$mathrm{varepsilon=Ir}$$

$$mathrm{I=压裂{dQ}{dt}}$$

$$mathrm{varepsilon=frac{dQ}{dt}r}$$

因此,$$mathrm{frac{d phi}{dt}=frac{dQ}{dt}r}$$

$$mathrm{dQ=frac{d phi}{r}}$$

Conclusion

在本教程中,将详细讨论有关能量考虑和能量守恒定律的事实。还讨论了伦茨定律和作为定量研究的能量考虑。

FAQs

Q1.什么是能量转换

答:能量是一个对生命非常重要的基本量。能量转换是将一种形式的能量转换为另一种形式能量的过程。所有形式的能量都与运动有关。

Q2.能源是什么

答:能源可以分为两类,如可再生能源和不可再生能源。可再生能源是指从风、潮汐、阳光等流动来源获得的能源。从无法替代的自然资源获得的能源被称为不可再生能源。化石燃料和核能是不可再生能源的一些例子。

问题3。举例说明能量守恒

答:在动力学的爆炸中,储存在其中的化学能转化为动能、热能和光能。动能、热能和光能加起来计算的总能量等于初始化学能。类似地,在扬声器中,电能被转换为声能。

Q4.能源节约的后果是什么

答:第一个主要后果是系统的永动机不可能存在。也就是说,机器不可能在没有任何干扰的情况下连续输送能量。并非所有系统都具有平移对称性。因此,并非所有系统都能实现能量守恒。

问题5.伦茨定律的应用是什么

答:伦茨定律有很多用途。以下给出了其中的一些。它适用于列车制动系统、金属探测器、交流发电机、麦克风、平衡涡流和读卡器。