4 Elektromagnetiline induktsioon 4.1 Elektromagnetilise induktsiooni mõiste Elektromagnetiline induktsioon on nähtus, mille puhul magnetvälja toimel juhtmes indutseerub (tekib) elektromotoorjõud (emj.). Selle füüsikalise nähtuse avastas inglise füüsik Michael Faraday 1831. aastal. Tüüpilisemad on kolm võimalust: 1) juhe liigub paigalseisva magnetvälja suhtes 2) magnetväli liigub paigalseisva juhtme suhtes 3) juhe ja magnetväli püsivad paigal, kuid magnetvoo tihedus muutub ajas 4.2 Juhtmes indutseeritav elektromotoorjõud Igas juhtmes, mis magnetväljas liikudes lõikab jõujooni, tekib elektromotoorjõud (emj.); kui aga juhtmeotsad on omavahel ühendatud, s.t.
Margo Martis Jaanika Orav Elektromagnetiline induktsioon Mõiste- Elektromagnetiline induktsioon Elektromagnetiline induktsioon on nähtus, mille puhul magnetvälja toimel juhtmes indutseerub (tekib) elektromotoorjõud (emj.). Selle füüsikalise nähtuse avastas inglise füüsik Michael Faraday 1831. aastal. Kordamine/arvutus E=Blv(sin) E indutseeritav emj. voltides (V) B magnetvootihedus e. induktsioon teslades (T) l juhtme aktiivpikkus meetrites (m) v juhtme liikumiskiirus magnetvälja suhtes m/s juhtme liikumissuuna ja välja jõujoonte vaheline nurk 1. Magnetväljas, mille induktsioon on 0,8T liigub risti jõujoontega 20cm pikkune sirge juhe kiirusega 3 m/s. Arvuta indutseeritav elektromotoorjõud (edaspidi emj). 2. Magnetväljas, mille induktsioon on 0,3T liigub juhe kiirusega 9 m/s risti jõujoontega. Juhtmes indutseeritakse emj 1,2V. Kui pikk on see juhe? 3
ja magnetvälja muundumist teineteiseks. · Elektromagnetilise induktsiooni nähtuseks nimetatakse elektrivälja tekkimist magnetvälja muutumisel. Tekkiv elektriväli on pööriselektriväli, kuna tema jõujooned on alguse ja lõputa kinnised jooned e. pöörised. PÖÖRISELEKTRIVÄLI · Magnetväljas liikuv juhe lõikab magnetvälja jõujooni juhtmes tekib induktsiooni elektromotoorjõud kui see juhe on osa vooluringist, siis hakkavad vabad laengukandjad juhtmes liikuma tekib induktsioonivool. · Induktsiooni elektromotoorjõuks nimetatakse tööd, mis liigutab juhet magnetväljas. Katkestatud vooluringi korral võrdub induktsiooni elektromotoorjõud juhtmelõigu otstel tekkiva pingega. · Indutseeriva elektromotoorjõu suund määratakse parema käe reegliga:
elektrivälja olemasolu. Magnetvälja muutumine tekitab elektrivälja. Seda nimetatakse elektromagnetilise induktsiooni nähtuseks. Märkigem veel, et võõrsõna indutseerima eestikeelseks vasteks ongi tekitama või esile kutsuma. Juba põhikooli Elektriõpetuses saime teada, et elektromagnetilisel induktsioonil põhineb generaatori töö. Teatavasti muundab generaator mehaanilist energiat elektrienergiaks, olles nii keskses rollis elektrienergia tootmisel. Elektromagnetnähtuste tundmaõppimine võimaldab meil mõista seda inimkonnale üliolulist protsessi. Lorentzi jõud. Selleks, et kirjeldada laengukandjate liikumist elektriväljas, mis tekib magnetvälja muutumisel, peame kõigepealt tutvuma magnetväljas liikuvale laetud osakesele mõjuva jõuga. Seda jõudu nimetatakse hollandi füüsiku Hendrik Antoon Lorentz'i (1853 1928) auks Lorentzi jõuks. Juhtmelõigule, mille pikkus on l ja milles
Vinci pilot project International Curricula of Mechatronics and Training Materials for Initial Vocational Training, EE/99/1/87301/PI.1.1.A./FPI. The content of the publications is the sole responsibility of its authors and in no way represents the opinions of the Commission or its departments. 2 Sisukord 1 Alalisvool 3 1.1 Vooluring (põhikooli füüsikakursusest) 3 1.2 Elektromotoorjõud (allikapinge), sisepingelang ja pinge 4 1.3 Elektrivool 5 1.4 Voolutihedus 8 1.5 Elektritakistus 8 1.6 Takistuse sõltuvus temperatuurist 10 1.7 Ohmi seadus 12 1.8 Võimsus ja töö 14 1
FÜÜSIKA KORDAMINE KT nr 7 1. Sõnasta elektromagnetilise induktsiooni nähtus, kelle poolt ja millal nähtus avastati? Magnetiline induktsioon on nähtus, mille tulemusena tekib elektrivool suletud voolukontuuris, kui selle kontuuriga piiratud tasapinda läbivate magnetvälja induktsiooni joonte arv muutub. Avastati M.Faraday poolt 29.aug. 1831.a. 2. Sõnasta elektromagnetilise induktsiooni seadus, valem, tähised valemis? Suletud voolukontuuris indutseeritud elektromotoorjõud on võrdne pinda läbiva magnetvoo muutumise kiirusega. i - induktsiooni elektromotoorjõud [V]
masinat ning halvendab kasutegurit. Lisaks toimivad pöörisvoolud lahtimagneetivalt. Pöörisvoolukao vähendamiseks valmistatakse südamikud õhukestest (0,1...0,5 mm) üksteisest isoleeritud terasplekkidest, mis on magnetvoo sihis, see tähendab pöörisvooludega risti. 3.Mis on eneseinduktsioon? Eneseinduktsiooniks nimetatakse induktsiooni elektromotoorjõu tekkimist vooluringis voolutugevuse muutumise tõttu selles vooluringis endas. Vastavalt Lenzi reeglile takistab eneseinduktsiooni elektromotoorjõud voolutugevuse kasvamist vooluringi sulgemisel ja kahanemist selle katkestamisel. 4.Koosta mõistekaart ,,ENESEINDUKTSIOON". 5.Miks kasutatakse eneseinduktsiooni emj. Saamiseks suure keerdude arvu ja raudsüdamikuga pooli? Sest siis on magneti jõu vastuvõtmine parem, kuna mida rohkem on metalli, seda suurem on jõud. 6.Koosta ülesanne eneseinduktsiooni elektromotoorjõu leidmiseks. Lahenda see. 7.Kaks ringjuhet on paigaldatud teineteise suhtes risti
Elektromagnetiline induktsioon on nähtus, mille puhul magnetvälja toimel juhtmes indutseerub (tekib) elektromotoorjõud (emj.). Selle füüsikalise nähtuse avastas inglise füüsik Michael Faraday 1831. aastal. Tüüpilisemad on kolm võimalust: 1)Juhe liigub paigalseisva magnetvälja suhtes 2)Magnetväli liigub paigalseisva juhtme suhtes 3)Juhe ja magnetväli püsivad paigal, kuid magnetvoo tihedus muutub ajas STOP: · Elektromagnetiline induktsioon on oma olemuselt alalhoidlik nähtus. Induktsioonivool soodustab alati olemasoleva olukorra säilimist. file:///D:/Temp/Magnetismi%20kontrollt%C3%B6%C3%B6.htm Tagasi Edasi Sa tead, et elekter mõjutab magnetnõela ja muudab raudsüdamikuga pooli magnetiks. Kuid toimub ka vastupidine nähtus: magnet võib tekidada juhtmes elektrivoolu. Seada nähtust nimetatakse elektromagnetiliseks induktsiooniks. Et tekiks
Piltlikult öeldes näitab magnetvoog pinda läbivate jõujoonte arvu. ; Üks veeber (1 Wb) on magnetvoog, mis läbib 1 m2 suurust magnetvälja suunaga ristuvat pinda, kui välja magnetinduktsioon on 1T. Seega 1 Wb= 1T * 1m2 7. Mis määrab induktsioonvoolu emj suhtes? Määrab ajavahemikus juhtmekeerdu läbiv magnetvoog. 8. Faraday induktsiooniseadus. Seaduspära, mille järgi on elektromagnetilise induktsiooni elektromotoorjõud võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. {E} on elektromotoorjõud voltides on kontuuriga piiratud pinda läbiv magnetvoog veeberites d tähistab selle suuruse muutust, mille ees ta asub Elektromotoorjõu suuna määrab Lenzi reegel. Magnetvoo muutumine võib olla tingitud, kas magnetvälja enda muutumisest või kontuuri liikumisest magnetväljas. 9. Lenz'i reegel. a)induktsioonivoolu suund on selline, et tema magnetväli
Vooluringis tagab laengu ringkäigu vooluallikas. Vooluallikaks nim. seadet, mis muundab mitteelektrilist energiat elektrienergiaks. Vooluallikas toimivaid jõude nim. nende mitteelektrilise päritolu tõttu kõrvaljõududeks. Kõrvaljõud on mitmesuguse olemusega nt. elektrijaama generaatoris magnetväljajõud, patareis ja akus keemiline jõud. Tööd, mida teevad kõrvaljõud ühikulise laengu ühekordsel läbiviimisel vooluringist nim. elektromotoorjõuks =Ak/q . elektromotoorjõud on max pinge, mida antud vooluallikas üldse suudab tekitada. Kõrvaljõudude töö Ak laengu q läbiviimisel kogu vooluringist võib esitada summana. See koosnev väljaspool vooluallikat tehtavast tööst. A v ja tööst As, mis tehakse vooluallika sees. Ak=Av+As. Laengu suurusega q läbi jagades saame Ak/q=Av/q+As/q. =Uv+Us ; =I*R+I*r ; I= /(R+r) ohmi seadus kogu vooluringi kohta. Ohmi seadus kogu vooluringi kohta näitab, et voolutugevus ahelas on võrdeline elektromotoorjõuga ja
ELEKTRIVOOL Ajas muutuv magnetväli kutsub esile elektrivoolu. Seda nähtust nimetatakse elektromagnetiliseks induktsiooniks Muutuvat magnetvälja ja sellega koos ka elektrivoolu saab tekitada põhimõtteliselt kahel viisil: 1. Liigutades magnetit juhtme suhtes ( M. Faraday katse) 2. Liigutades juhet magnetvälja suhtes ( generaator) MICHAEL FARADAY (1791-1867) · Inglise keemik ja füüsik · Magnetvälja jõujooned · Elektromagnetiline induktsioon · Elektrolüüsi seadused Pinge magnetväljas liikuva juhi otstel U = v l B sin v - juhtme liikumise kiirus (m/s) l juhi pikkus (m) B magnetinduktsioon (T) nurk kiiruse ja magnetvälja suuna vahel Magnetvoog Oletame, et meil on suletud juhtmekontuur, mis paikneb homogeenses (selline magnetväli, kus magnetvälja jõujooned on paralleelsed sirged) magnetväljas B Magnetvoog läbi pinna S näitab,
mehaanilist tööd. Veel võib laengute energia muutuda keemiliseks energiaks kui laetakse teist akut. Kui vooluahelas on kaks vooluallikat, mis mõjuvad laengutele erisuunaliste jõududega, määrab laengukandjate liikumise suuna suurema elektromotoorjõuga vooluallikas (klemmipinge). 14.Elektromotoorjõud. Elektromotoorjõud on töö, mida teevad vooluallikas toimivad kõrvaljõud ühikulise laengu (1 C) üleviimisel. Elektromotoorjõud on võrdne potentsiaalide vahega vooluallika klemmidel välise ahela puudumisel. Elektromotoorjõu mõjul liiguvad laengukandjad madalama potentsiaaliga negatiivse klemmi ümbrusest kõrgema potentsiaaliga positiivse klemmi ümbrusesse. 15.Ohmi seadused vooluahela kohta. Takistus ja eritakistus, Ohmi seadused Sama potentsiaalide vahe rakendamisel erinevatele juhtidele võime saada väga erineva suurusega elektrivoolusi. See sõltub elektrijuhi omadusest mida nimetatakse takistuseks
Aineeritakistus Q näitab, kui suur on sellest ainest valmistatud ühikulise pikkuse ja ühikulise ristlõikepindalaga juhtme takistus. Q= R * S / l ning mõõtühik *m Elektrisoojendusriistade küttekehad valmistatakse sure eritakistusega ja kõrget temperatuuri taluvatest sulamitest. Soojenemisel metallide takistus suureneb, vedelike, gaaside ja pooljuhtide oma väheneb. Aine takistuse temperatuurisõltuvusest näitab tema takistuse temp. tegur. 2. Elektromagnetiline induktsioon ja Lenzi juhis Elektromagnetiline induktsioon- magnetvoo muutumine võib juhtmes tekitada pinge ja voolu. Tüüpjuhud on: 1) juhe liigub paigalseisva magnetvälja suhtes 2)magnetväli liigub paigalseisva juhtme suhtes. 3)juhe ja magnetväli püsivad paigal, kuid tugevneb või nõrgeneb magnetvoog. NB: PAREMAKÄEJUHIS- kõrvalesirutatud pöial näitab juhtme liikumise suunda, sõrmed näitavad induktsioonivoolu suunda.
Elektromagnetilise induktsiooni teel paneb laengukandjad liikuma jõud, mis nihutab juhet magnetväljas. Kui liikuv juhe on osa vooluahelast, siis esineb selles ahelas induktsioonivool. Induktsiooni elektromotoorjõuks i nimetatakse tööd, mis juhet liigutav jõud teeb ühikulise positiivse laengu läbiviimisel vooluringist. Katkestatud vooluringi korral võrdub induktsiooni elektromotoorjõud juhtmelõigu otstel tekkiva pingega U(klemmipinge). Pöörisväljaks nimetatakse elektrivälja, mille jõujooned on kinnised jooned ehk pöörised. Selline elektriväli tekib magnetvälja muutumisel. ***Voolu puudumise korral juhtmelõigu otstel tekkiv pinge U avaldub kujul U = v l B sin V- juhtmelõigu liikumise kiirus magnetvälja tekitaja suhtes B- magnetinduktsioon l- juhtmelõigu pikkus
Piltlikult öeldes näitab magnetvoog pinda läbivate jõujoonte arvu Magnetvoog sõltub: · Sõltub magnetinduktsioonist (B-st) · Pinna suurusest (S) · Pinna ja magnetvälja jõujoonte vahelisest asendist Pinnanormaal kasut. pinna iseloomustamiseks Ühe veeberi definitsioon Üks veeber on magnetvoog mis läbib ühe ruutmeetri suurust magnetvälja suunaga ristuvat pinda kui välja magnetinduktsioon on 1 tesla (T) Faraday induktsiooni seadus - Induktsiooni elektromotoorjõud on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega 1 veeber on selline magnetvoo muutus, mis ühe sekundi jooksul toimudes tekitab induktsiooni elektromotoorjõu 1 volt (vastavalt Faraday seadusele) Lenzi reegel Sõnastused: 1. Induktsiooni voolu suund on selline, et tema magnetväli takistaks muutust, mis vool põhjustab 2. Induktsioonivool toimib alati vastupidiselt seda vooluesile kutsuvale põhjusele 3
ja juhtme ning magnetinduktsiooni vahelise nurga siinuse 12. Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadus. Magnetvälja jõujooned -mõttelised jooned, mille igas punktis on korrutisega. Seaduspära, mille järgi on elektromagnetilise induktsiooni magnetinduktsioon suunatud piki selle joone puutujat. Magnetinduktsioon - magnetväljas vooluga raamile mõjuva elektromotoorjõud võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. 3. Kruvireegel magnetvälja suuna määramiseks. Magnetvälja pöördmomendi ja voolutugevuse ning raami pindala suhe. 13. Eneseinduktsioon. Lenzi reegel. Eneseinduktsiooniks nim. suund oleneb voolu suunast juhtmes ja seda saab määrata Iseloomustab magnetvälja suurust. Magnetinduktsiooni suund on Induktsiooni elektromundooriumi tekkimist vooluringis
Vasak käsi tuleb asetada nii,et magnetinduktsioon suubub peopessa, väljasirutatud sõrmed (4) näitavad voolusuunda, siis sõrmedega täisnurga moodustav pöial näitab juhtmele mõjuva jõu suunda 9. Lorentzi jõud. Lorenzi jõud magnetväljas liikuvale laengule mõjuv jõud on võrdne laengu, laengukiiruse, magnetinduktsiooni ja laengu liikumise kiiruse ning magnetinduktsiooni vahelise nurga vahelise siinuse korrutisega. 10. Elektromagnetiline induktsioon. Näited selle rakendamisest. Elektromagnetiline induktsioon on nähtus, mille puhul magnetvälja toimel juhtmes indutseerub (tekib) elektromotoorjõud (emj.). 11. Magnetvoog. Magnetvoog iseloomustab magnetvälja läbi terve pinna. Magnetvoog on võrdne magnetinduktsiooni, pinna pindala ja magnetinduktsiooni ning pinna normaali vahelise nurga koosinuse korrutisega. Magnetvoo ühiku sõnastus- magnetvoog on 1 Wb, kui läbi 1 ruutmeetri suuruse pinna läheb magnetinduktsioon 1 T pinnaga risti. 12
1)Elektromagnetiline induktsioon on magnetvälja muutumine, kus muutumine tekitab elektrivälja. 2)tekkiv elektriväli ei ole potentsiaalne, tma jõujooned on alguse ja lõputa kinnised jooned ehk pöörised. 3)Elektromagnetiline induktsioon on nähtus, mille puhul magnetvälja toimel juhtmes indutseerub (tekib) elektromotoorjõud (emj). 4)Vooluga juhe hakkab magnetväljas liikuma.Juhtmes, mis liigub magnetväljas, tekib vool. 5)Liikuv püsimagnet tekitab voolu lähedal asuvas juhtmes. Vooluga juhtme liikumine tekitab magnetvälja vahendusel voolu naaberjuhtmes. Voolu muutus juhtmes tekitab vastava magnetvälja muutuse kaudu voolu naaberjuhtmes. 6)Määratakse kruvireegli või parema käe rusikareegli järgi. Kui kruvi teravik liigub tera suunas, siis kruvipea pöördumise suund näitab magnetinduktsiooni suunda.
Maal on kaks magnetpoolust Maa magnetiline põhjapoolus(maa lõunapoolus) ja Maa magnetiline lõunapoolus(maa põhjapoolus). Magnetvälja jõujooned - mõttelised jooned, mille igas punktis on magnetinduktsioon suunatud piki selle joone puutujat. 3. Millega tegeleb elektromagnetism? Elektromagnetism käsitleb elektri- ja magnetnähtuste sügavamaid omavahelisi seoseid ning vastastikuseid muundumisi. 4. Mis on elektromagnetiline induktsioon? Elektromagnetiliseks induktsiooniks nimetatakse elektrivälja tekkimist magnetvälja muutumisel. 5. Kirjelda dünamo ehitust ja tööpõhimõtet. Dünamo koosneb pöörlevast osast e. rootorist, milleks on kindlal viisil paigutatud püsimagnetid ja staatorist, milleks on üldjuhul vaskjuhe, mis on ühendatud tarbijaga. Tööpõhimõte : Kui rootorik olevad magnetid hakkavad liikuma siis erinevate juhtme lõikude suhtes magnetväli muutub, mille tulemusena tekib juhtmes elektrivool. 6
tulemusena tekib selles samas juhtmes endas eneseinduktsioonvool, mille suuna määrab Lenzi seadus: eneseinduktsioonvool on alati sellise suunaga, et tema magnetväli takistab teda põhjustavat magnetvoo muutumist. Võib õelda, et tekkinud eneseinduktsioonvool püüab takistada voolu muutumist (kui vool kasvab, püüab eneseinduktsioonvool kasvamise kiirust vähendada, kui vool kahaneb, püüab see kahanemise kiirust vähendada). 22. Elektrimootor Elektrimootor on seade, mida kasutatakse elektrienergia muundamiseks mehaaniliseks tööks. Enamik elektrimootoreid töötab tänu elektromagnetisminähtusele. Kuid on ka mootoreid millede töö baseerub teistel elektromehaanilistel nähtustel nagu näiteks piesoelektrilisel efektil ja elektrostaatilistel jõududel. Elektromagnetisminähtusel põhinevate mootorite tööpõhimõtteks on pöörleva magnetvälja energia muutmine rootori pöörlemise mehaaniliseks energiaks. Selliste mootorite töö on kirjeldatav Lorentzi seadusega
suurem. 2. Mida kiiremini liigub laetud osake tugevas magnetväljas, seda suurem jõud mõjub osakesele. 3. Kui laenguga osake liigub risti magnetvälja B-vektori suunaga, siis tekkiv jõud on suurim. 4. Lorentzi jõu valem ja defineeri tähised valemis. - F(l) = F(m) / N ; F(m) = Magnetjõud ; N= Liikuvate laengukandjate arv ; F(l) = Lorentzi jõud | F(l)=q*v*B*sin a ;q laeng ; v kiirus ; B - magnetväljas mõjuv induktsioon ; sin a -nurk osakese liikumissuuna ja magnetvälja suuna vahel 5. Milline nähtus on elektromagnetilise induktsiooni? Kelle poolt ja millal nähtus avastati? - Elektrivälja tekkimine magnetvälja muutumisel. 1831.a Faraday. 6. Millistel juhtudel tekib induktsioonivool? - Juhtme liikumise korral magnetväljas, (mille suund on vastupidine mootori korral toiteallika poolt tekitatud voolule.) 7. Sõnasta elektromagnetilise induktsiooni seadus, valem, tähised valemis. -
f-magnetvoo ühikuks 1 weeber (WB) S-pindala mida vool läbib F=BS cos alfa B-magneetiline induktsioon(T) a-nurk induktsioonivektori ja normaali vahel 1 Weeber on magnet voog mis läbib kontuuri pindalaga 1 ruutmeeter sellega ristuvas magnetvälja mille magnetiline induktsioon on 1 Tesla 3. Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadus. Kontuuris tekkiv elektromotoorjõud on võrdeline magnet voo muutumise kiirusega kontuuris. 4. Lenzi reegel, selle rakendamine induktsioonivoolu suuna määramiseks kontuuri läbiva kindla suunaga välja magnetvoo vähenemisel ja suurenemisel. Indutseeritava elektromotoorjõu ja voolu suunda saab määrata Lenzi reegli järgi: Indutseeritava emj. poolt põhjustatava voolu suund on alati niisugune, et ta töötab vastu voolu tekitavale nähtusele, s.t. püüab säilitada väljakujunenud olukorda.
1. Mis on elektromagneetiline induktsioon? (induktsiooni seadus) Elektromagnetiline induktsioon on nähtus, kus magnetvälja muutumine tekitab elektrivälja. Faraday induktsiooniseadus – induktsiooni elektromotoorjõud on võrdeline magnetvoo muutmise kiirusega. U=vBlsinα U-pinge (V), v-juhi kiirus (m/s), B-magnetiline induktsioon (T), l-juhi pikkus(m), α-nurk B ja v vahel 2. Mis on pööriselektriväli? Pööriselektriväli on elektriväli, mille jõujooned on alguse ja lõputa kinnised jooned ehk pöörised. Tekib magnetvälja muutumisel või elektromagnetilise induktsiooni tulemusena . 3. Millest sõltub elektromotoorjõu (emj) tekkimine magnetväljas liikuvates juhtides? Induktsiooni elektromotoorjõud on pinge, mis tekib magnetväljas liikuva juhtmelõigu otstele siis, kui juhtmes puudub vool.
Kordamisküsimused elektromagnetiline induktsioon 1. Mis juhtub elektrijuhiga, kui seda magnetväljas liigutada nii, et ta liikumisel lõikaks magnetvälja jõujooni? Juhtmes tekib elektrivool, sest kaks välja mõjutavad teineteist. LIIKUMINE + MAGNETVÄLI = ELEKTRIVOOL 2. Miks tekib magnetväljas liikuvas juhtmes elektromotoorjõud? Kahe erinevalt laetud osa vahel tekib pinge ehk elektromotoorjõud. 3. Milles seisnesid Faraday katsed? Uuris, kuidas käitub liikuv juhe magetväljas. 4. Mida Faraday katsed tõestasid? Kui liigutada juhet nii, et see lõikab magnetvälja jõujooni, tekib elektrivool. Elektromagnetilise induktsiooni tekitab magnetvälja muutumine, mitte magnetväli ise Mida kiiremini magnetväli muutub, seda tugevam on tekkinud elektrivool. 5. Miks nimetatakse elektromagnetilise induktsiooni elektrivälja pöörisväljaks?
4§ELEKTROMAGNETILINE INDUKTSIOON 18. induktsioonivoolusuund Seni vaatlesime ajas muutumatuid elektri ja magnetvälju. Ajas muutuv magnetväli tekitab elektrivälja ja ajas muutuv elektriväli tekitab magnetvälja. Elektromagnetiline induktsioon on elektrivoolu tekkimine suletud juhtme keerus, kui see paikneb ajaliselt muutuvas magnetväljas. Mida kiiremini muutub magnetvälja jõujoonte arv, seda suurem on tekkinud voolutugevus. Magnetvälja jõujoonte arvu muutumise põhjus ei ole oluline. See võib muutuda näiteks voolutugevuse muutumise tõttu väljatekitavas juhis või kontuuri liikumise tõttu mittehomogeenses magnetväljas, kus üleminekul ühest ruumipunktist teise jõujoonte tihedus muutub. Joonis 1.Vaatleme katset.
FÜÜSIKA KORDAMINE. Vahelduvvool pinge ja voolutugevuse perioodiline muutumine ajas. Alalisvool laengukandjate liikumise suund aja jooksul ei muutu (voolutugevus ja pinge aja jooksul ei muutu). Elektromotoorjõud maksimaalne pinge Induktsiooni elektromotoorjõud esilekutsutud maksimaalne pinge Magnetiline induktsioon (B) magnetvälja iseloomustav vektoriaalne suurus. Magnetvoog näitab, millisel määral läbivad magnetvälja jõujooned mingit pinda. Endainduktsioon vooluringis enda poolt esilekutsutud vool, tugeva voolutugevuse tõttu. Endainduktsiooni elektromotoorjõud pool hakkab voolu muutumisel toimima vooluallikana. Induktiivsus iseloomustab pooli või mähist (magnetvoo muutumine kutsub esile indukts. emj). Vahelduvvoolu sagedus näitab võngete arvu ühes ajaühikus
matemaatik • Uuris kahe ühepikkuse juhtmelõigu vastastikmõju. • Selle vastastikmõju kaudu on defineeritud voolutugevuse ühik 1amper • Ampere’i seadus 1775 - 1836 JÕUD KAHE VOOLUGA JUHTME VAHEL KUI JUHTMED KUI JUHTMED ON RISTUVAD, PARALLEELSED, JÕUDU EI OLE ON JÕUD MAKSIMAALNE Jõud kahe paralleelse vooluga juhtme vahel KUI VOOLUD ON KUI VOOLUD ON SAMASUUNALISED, VASTASSUUNALISED, Juhtmed tõmbuvad Juhtmed tõukuvad JÄRELDUSED 1. Jõu suund sõltub voolu suunast juhtmes 2. Jõud on alati risti juhtmelõiguga, millele ta mõjub 3. Jõud on võrdeline voolutugevusega kummaski juhtmes 4. Ühepikkuste juhtide korral on jõud võrdeline juhtme pikkusega. 5. Juhtmete vahel mõjuv jõud on pöördvõrdeline juhtmete vahelise kaugusega Ampere seadus kahe paralleelse
6. Kuidas tähistatakse voolu suunda elektrijuhtmes? 7. Millest me järeldame, et vooluga juhtme ümber on magnetväli? 8. Kas sirgjuhe tõmbab enda külge ferromagnetilisi kehi? Põhjenda. 9. Mis määrab el. vooluga juhtmele mõjuva jõu? Kirjutada valem. Mida tähendavad valemis olevad tähed? 10.Kuidas määratakse magnetväljas juhtme liikumise suund? 11.Millal indutseeritakse muutuvas kontuuris emj. 1 volt? 12.Mida nimetatakse elektrimasinaks? 13.Milleks muundub elektrienergia elektrimootoris? 14.Elektrimootori ehitus ja tööpõhimõte. 15.Kuidas saab muuta elektrimasina ankru pöörlemise suunda? 16.Kus võib kasutada pöörleva ankru mehaanilist jõudu? 22.Koguvoolu seadus. 1. Mis määrab juhtme (te) ümber tekkiva magnetvälja tugevuse H? 2. Mida nimetatakse koguvooluks? 3. Kirjutada matemaatilise summa märk ja nimetus. 4. Mida ütleb koguvoolu seadus? 23.Sirgjuhtme ja pooli magnetväli. 1. Kuidas muutub elektrivoolust põhjustatud magnetväli kui voolu
juhtmes peale vooluallika tekitatud motoorjõu veel indutseeritud emj. See indutseeritud emj tekitab voolu, mis vooluringi sulgemisel on vastassuunaline vooluallikaga. Sel juhul endainduktsioon takistab voolutugevuse kasvu. Vooluringi katkestamisel võib katkesti kontaktide vahel pinge, mis ületab tunduvalt vooluallika emj ja me näeme sädet. Põhjuseks on, et magnetvälja muutumine katkestamisel toimub väga kiiresti, aga i=-/t Juhi induktiivsus L näitab, kui suur endainduktsiooni emj e tekib selles juhis voolu ühikulisel muutumisel ajaühiku jooksul.L=| e / I/t | => e=L*I/t Induktiivsus L sõltub juhi mõõtmetest ja kujust ning ümbritseva keskkonna magnetilistest omadustest. Juhi induktiivsus näitab meile, kui suure magnetvoo muutuse tekitab selle juhi korral ühikuline voolu muutuus. L= /I Juhi induktiivsus on võrdne 1Henriga(1H), kui vooltugevuse muutumine 1A võrra sekundis tekitab temas endainduktsiooni emj 1V.
IV. ELEKTROMAGNETILINE INDUKTSIOON §18. Induktsioonivoolu suund Seni vaatlesime ajas muutumatuid elektri- ja magnetvälju. Ajas muutuv magnetväli tekitab elektrivälja ja ajas muutuv elektriväli tekitab magnetvälja. Elektromagnetiline induktsioon on elektrivoolu tekkimine suletud juhtmekeerus kui see paikneb ajaliselt muutuvas magnetväljas. Mida kiiremini muutub magnetvälja jõujoonte arv seda suurem on tekkinud voolu tugevus. Magnetvälja jõujoonte arvu muutumise põhjus ei ole oluline. See võib muutuda näiteks voolutugevuse muutumise tõttu välja tekitavas juhis. See võib muutuda näiteks välja tekitavas juhis või kontuuri liikumise tõttu mittehomogeenses magnetväljas, kus üleminekul ühest
Elektromagnetiline induktsioon (EMI) EMI nähtus seisneb elektromotoorjõu tekkimises (indutseerimises) suvalises suletud kontuuris ja seetõttu induktsioonivoolu tekkimises juhtivas suletud kontuuris, kui muutub magnetvoog läbi kontuuriga ümbritsetud pinna; Faraday´ EMI seadus indutseeritud elektromotoorjõud (emj) on võrdne miinusmärgilise magnetvoo muutumise kiirusega Ei = - ; t Lenzi reegel induktsioonivool omab sellist suunda, et selle voolu poolt tekitatud magnetvälja voog püüab takistada (kompenseerida) induktsioonivoolu põhjustanud magnetvoo muutust;
soojusliikumine segab osakeste orienteerumist magnetväljas. Ained jagunevad: para-, dia- ja ferromagneetikuteks. Paramagneetikud: ~>1 (väga vähe suurem, nt alumiinium, hapnik, volfram). Paramagneetikud tugevdavad veidi välist magnetvälja. Diamagneetikud: ~<1 (väga vähe väiksem, nt kuld, hõbe, räni). Diamagneetikud nõrgendavad veidi välist magnetvälja. Ferromagneetikud(FM): >>1 (palju suurem, u 1000-10000 korda, nt raud, teras,nikkel, koobalt).Omavad praktilit tähtsust, magnetiline induktsioon sõltub fm-u varasemast magnetilisest olekust. Jaotatakse omakorda pehmeteks ja kõvadeks FM-ks vastavalt sellele, kui lihtsalt nad ümbermagneetuvad. Kasutatakse nt tundlike mõõteseadmete ,,kaitsmiseks" väliste segavate magnetväljade eest. 3. Elektromagnetilise induktsiooni seadus: Induktsioon elektromotoorjõud ona arvuliselt võrdne kontuuri läbiva magnetvoo muutumise kiirusega. Induktsiooni seadus ehk Faraday seadus, valemi kujul: =-(/t), kus =
Elektrotehnika eksam 1. Coulombi seadus + ül. 2. Elektrivälja tugevus + ül 3. Elektrivälja jõujooned 4. elektrivälja potentsiaal + ül 5. elektripinge 6. elektrimahtuvus + ül 7. kondensaatorite jada- ja rööpühendus + ül 8. elektrivool + ül 9. elektromotoorjõud + ül 10. elektritakistus + ül 11. elektritakistuse sõltuvus temperatuurist + ül 12. Ohmi seadus + ül 13. Töö ja võimsus + ül 14. Kirchoffi esimene seadus 15. Kirchoffi teine seadus 16. Takistite jada- ja rööpühendus + ül 17. Eeltakisti arvutus 18. Energiaallikate jada- ja rööpühendus + ül 19. Energiaallikate vastulülitus 20. Liitahelate arvutamine Kirchoffi seaduste abil + ül 21. Liitahelate arvutamine sõlmepinge meetodil + ül
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
