Elektromagnetická indukce a její užití
17) Elektromagnetická indukce a její užití: Faradayův indukční zákon. Lenzovo pravidlo, vířivé proudy, vlastní indukčnost cívky; užití elektromagnetické indukce v transformátoru, alternátoru a dynamu.
NESTACIONÁRNÍ MAGNETICKÉ POLE
1) ZÁKLADNÍ POJMY
- nestacionární MP = proměnné magnetické pole
- zdroje NMP - pohybující se částice s nábojem
- pohybující se proudovodič
- pohybující se magnet
- časově proměnné el. pole
- magnetický indukční tok - vektorová veličina charakterizující NMP
- - úhel svíraný normálou plochy a B
- pro zkoumání NMP je důležitá časová změna magnetického indukčního toku t (může nastat změnou S,B,
2) ELEKTROMAGNETICKÁ INDUKCE
- pokud elektrické pole vyvolává pole magnetické pole magnetické může vyvolávat pole elektrické
- nestacionární magnetické pole vyvolává ve vodiči (v cívce) indukované napětí a v uzavřeném obvodu indukovaný proud
- Faradayův zákon elektromagnetické indukce:
Indukované elektromotorické napětí je rovno záporně vzaté derivaci magnetického indukčního toku podle času.
- indukované napětí na koncích přímého vodiče délky l pohybujícího se rychlostí v v HMP:
- směr indukovaného proudu řeší Lenzův zákon:
Indukovaný proud působí svými účinky proti změně, která ho vyvolala.
- Foucaltovy proudy - NMP indukuje el. proud v tzv. masivních vodičích (desky, hranoly,..) tzv. vířivé Foucaltovy proudy
- využití - el. brzda - užití v elektroměrech
- škodlivost - energie se mění v teplo
3) VLASTNÍ INDUKCE
- prochází-li cívkou časově proměnný proud mění se magnetické pole cívky mění se v cívce se indukuje napětí a proud - působí proti proudu, který ho vyvolal cívka má zdánlivě velký odpor = vlastní indukce cívky
- pro v cívce platí:
- L - indukčnost cívky (charakterizuje cívku); [L]=H (Henry)
- indukčnost válcové jednovrstevnaté cívky délky l a průřezu o obsahu S:
- pro elektromotorické napětí v cívce pak platí:
- proud v obvodu je pak dán podílem celkového elektromotorického napětí a celkového odporu:
4) ENERGIE MAGNETICKÉHO POLE CÍVKY
- Má-li v cívce o indukčnosti L vzniknout proud I, je třeba vykonat práci k překonání elektromotorického napětí indukovaného vlivem vlastní indukce. Současně vzniká magnetické pole cívky. Jeho energie je rovna vykonané práci.
- nemá-li cívka feromagnetické jádro:
5) UŽITÍ ELEKTROMAGNETICKÉ INDUKCE
transformátor:
Transformátor je zařízení, které umožňuje v elektrické síti snižovat, popřípadě zvyšovat elektrické napětí, je založen na elektromagnetické indukci.
Jednofázový transformátor – tvoří ho dvě cívky (primární a sekundární) na společném ocelovém jádře z měkké oceli. Primární cívka C1 (s N1 počtem závitů) je spojena se zdrojem střídavého napětí U1 a prochází jí střídavý proud I1. Na ní se indukuje proud, napětí se sčítají:
Na sekundární cívce s N2 závity bude napětí
Rovnice transformátoru: k je transformační poměr transformátoru (k>1, transformace nahoru, k<1 transformace dolů)
alternátor a dynamo:
Dynamo produkuje proud stejnosměrný, alternátor produkuje proud střídavý.
Alternátor tvoří stator (soustava cívek) a rotor (elektromagnet).
Pro výrobu el. proudu se užívá trojfázový alternátor (cívky svírají uhel 120°, uprostřed je magnet, a v cívkách se indukují střídavá napětí, vzájemně posunutá o 1/3 periody. Rotory se otáčejí frekvencí 3000 ot. za min. tj. 50Hz toto soustrojí se nazývá turboalternátor.
PŘIDEJTE SVŮJ REFERÁT
Tisknout -
Poslat(@) -
Stáhnout -
Uložit->Moje referáty -
Přidat referát