To tylko jedna z 10 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Elektromagnetyzm
Wzbudzanie prądu indukcyjnego
Zmienne pole magnetyczne może wytworzyć w przewodniku prąd. Taki prąd nazywamy
prądem indukcyjnym. Natomiast zjawisko wzbudzania prądu indukcyjnego nazywamy
indukcją elektromagnetyczną.
Prąd indukcyjny możemy wzbudzić poprzez:
wsuwanie i wysuwanie magnesu (ruch magnesu względem zwojnicy)
wsuwanie i wysuwanie elektromagnesu do zwojnicy
włączanie i wyłączanie prądu w zwojnicy
zmianę natężenia prądu w elektromagnesie przy pomocy opornicy suwakowej
STRUMIEŃ WEKTORA INDUKCJI MAGNETYCZNEJ
Strumień magnetyczny jest to iloczyn skalarny wektora indukcji magnetycznej i wektora
powierzchni.
Całkowity strumień magnetyczny przechodzący przez dowolną powierzchnię zamkniętą
równy jest zero. Linie pola są zawsze krzywymi zamkniętymi, tyle samo linii pola wchodzi
do danej powierzchni jak i z niej wychodzi.
1
ZJAWISKO INDUKCJI ELEKTROMAGNETYCZNEJ
Zjawiskiem indukcji elektromagnetycznej nazywamy zjawisko powstawania siły
elektromotorycznej w wyniku zmian strumienia magnetycznego przechodzącego przez
zwojnicę.
REGUŁA LENZA
Prąd indukcyjny płynie w takim kierunku, aby pole magnetyczne przez niego wytworzone
przeszkadzało zmianom pola, dzięki którym prąd powstał.
Siła elektromotoryczna indukcji
Aby wyprowadzić wzór na siłę elektromotoryczną indukcji, rozważmy przewodnik,
znajdujący się w polu magnetycznym, posiadający poprzeczkę poruszającą się ruchem
jednostajnym.
Przez powierzchnię przewodnika przechodzi strumień magnetyczny:
Aby poprzeczka poruszała się musi być wykonywana praca przez siłę elektrodynamiczną.
Przez przewodnik płynie prąd, a więc wykonywana jest także praca prądu.
Porównujemy obie prace:
Z rysunku wynika, iż:
Zależność tą podstawiamy do wcześniej wyliczonej równości:
Korzystając z wzorów na siłę elektromotoryczną
i na strumień magnetyczny
otrzymujemy wzór na siłę elektromotoryczną indukcji:
,
PRAWO FARADAYA
Siła elektromotoryczna indukcji wzbudzona w obwodzie poruszającym się w polu
magnetycznym jest równa ujemnej szybkości zmian strumienia magnetycznego
przechodzącego przez powierzchnię, którą zakreśla obwód.
Prąd wirowy
2
Między biegunami elektromagnesu waha się aluminiowa płytka. Gdy prąd w uzwojeniach nie
płynie, płytka waha się bez większych oporów. Po włączeniu prądu płytka jest silnie
hamowana. W płytce powstaje prąd indukcyjny.
Prądy indukcyjne mogą powstawać w dowolnych bryłach metalu. Takie prądy nazywamy
prądami wirowymi.
Gdy płytka opada (zbliża się do biegunów elektromagnesu) prądy wirowe powstające w
płytce płyną w takim kierunku, aby pole magnetyczne tych prądów odpychało się z polem
magnetycznym elektromagnesu. Gdy płytka mija bieguny, prądy wirowe zmieniają kierunek i
zgodnie z regułą Lenza dalej przeszkadzają ruchowi płytki.
Powstawanie prądów indukcyjnych jest w wielu przypadkach szkodliwe, gdyż wydzielane
przez nie ciepło jest przyczyną strat energii, a nawet uszkodzeń urządzeń elektrycznych. Aby
zmniejszyć ich działanie, części metalowe znajdujące się w zmiennym
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)