To tylko jedna z 15 stron tej notatki. Zaloguj się aby zobaczyć ten dokument.
Zobacz
całą notatkę
Strumień indukcji magnetycznej
Analogicznie do strumienia pola elektrycznego można zdefiniować strumień indukcji magnetycznej. Strumień
indukcji magnetycznej jest wartością skalarną proporcjonalną do liczby lini sił pola magnetycznego przenikającego
powierzchnię A.
ΦB = A B A B cos
B
A
gdzie B jest indukcją pola magnetycznego na powierzchni, A jest polem
powierzchni, a jest kątem pomiędzy kierunkiem wektora B i wektorem
prostopadłym do powierzchni A.
Jednostką strumienia magnetycznego jest Weber: 1Wb=1T*1m2
Prawo Gaussa dla magnetyzmu:
w przeciwieństwie do ładunków elektrycznych ładunki magnetyczne nie istnieją (nie udało się ich
odkryć, choć z teoretycznego punktu widzenia jest to możliwe). W związku z tym strumień
indukcji pola magnetycznego przez dowolną powierzchnię zamkniętą wynosi zero.
ΦE = A E
Q
0
ΦB = A B 0
Indukcja elektromagnetyczna
Indukcja elektromagnetyczna jest zjawiskiem powstawania siły elektromotorycznej SEM w obwodzie w wyniku
zmiany strumienia indukcji magnetycznej przechodzącej przez powierzchnię obejmującą obwód.
Prawo Faradaya: zmiana w czasie t strumienia
magnetycznego przez powierzchnię obejmowaną przez
obwód () powoduje indukowanie prądu w tym obwodzie
(powstaje siła elektromotoryczna )
Obwód, w którym zmienny
prąd wytwarza zmienne pole
magnetyczne
Obwód, w którym powstaje
siła elektromotoryczna
indukcji
i
ΦB
t
reguła Lenza (przekory): kierunek prądu indukowanego
jest taki, że jego pole magnetyczne powoduje
przeciwdziałanie zmianom strumienia magnetycznego.
Przykład prawa Faradaya
Metalowy pręt o długości l, zamykający obwód elektryczny, porusza się z prędkością v w jednorodnym polu
magnetycznym o indukcji B prostopadłej do płaszczyzny ekranu.
B const
l
B
v
v t
S
W obwodzie powstanie siła elektromagnetyczna indukcji o wartości:
B
B S
B v t l
B v l
t
t
t
Powstanie w obwodzie SEM można wyjaśnić następująco:
Wraz z poruszającym się prętem poruszają się z taką samą prędkością v zawarte w nim elektrony swobodne.
Na elektrony działa siła Lorentza: F =e∙B∙v skierowana wzdłuż pręta. Powoduje to przesuwanie się ładunku
wzdłuż pręta i przepływ prądu w obwodzie.
Indukcyjność cewki
l
Samoindukcja – powstawanie SEM w obwodzie w
wyniku zmiany strumienia indukcji magnetycznej, w
wyniku zmian natężenia prądu
I
L
t
S
L – indukcyjność cewki, jednostką jest henr 1H=1V*1s/1A
S – pole przekroju cewki
n – liczba zwojów cewki
l – długość cewki
- przenikalność magnetyczna ośrodka
0 - przenikalność magnetyczna próżni
V – objętość zajmowana przez cewkę
Strumień indukcji pola magnetycznego
przepływający przez cewkę:
B Li
0 Sn 2
L
l
ΔI zmiana natężenia prądu w czasie Δt, - SEM
samoindukcji. Minus wynika z reguły Lentza.
Schemat elektryczny cewki (zwojnicy, selenoidu)
Cewka jest elementem inercyjnym, gromadzi energię
w wytwarzanym polu magnetycznym.
1 2 1 B2
E L LI
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)