ELEKTROMAGNETISM 11.a Triin Rannak 1. Elektromagnetilise induktsiooni olemus + valem - nimetatakse induktsioonivoolu tekkimist suletud kontuuris, kui kontuur asetseb muutuvas magnetväljas või liigub nii, et muutub kontuuriga piiratud pinda läbiv magnetvoog. Elektromagnetnähtustele on iseloomulik, et elektri- ja magnetvälja pole võimalik vaadelda teineteisest lahus. Elektomagnetilise induktsiooni seadus: induktsiooni elektromotoorjõud on võrdeline ümbritsetud pinda läbiva magnetvoo muutumise kiirusega. 2. Mis tekitab voolu muutumatus magnetväljas liikuvas juhis? Lorenzi jõud. 3. Miks muutumatu magnetväli ei tekita voolu liikumatus juhis? Kui magnetväli ei muutu, siis ei saa olla ka elektrivälja, mis paneks juhtme liikuma ja kui juhe ei liigu ei ole ka liikuvat laengut, millele mõjuks Lorentzi jõud. 4. Mis on 1 veeber?
El ektro m a g n etis m . 1. P ö öri s el e ktriväli. Elektromagnetism käsitleb laetud osakeste mitteühtlast liikumist ning elektri- ja magnetvälja muundumist teineteiseks. Elektromagnetilise induktsiooni nähtuseks nimetatakse elektrivälja tekkimist magnetvälja muutumisel. Elektrivool + magnetväli Liikumine Magnetväli + liikumine Elektrivool 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.
väli muutus · Liikuv laeng tekitab muutuva elektrivälja. · Seisva laengu väli ei muutu. Eelnevast tuleneb, et · Seisvat elektrilaengut ümbritseb muutumatu elektriväli · Seisev laeng ei tekita magnetvälja · Liikuv laeng tekitab muutuva elektrivälja · Magnetvälja tekkimiseks on vaja liikuvat laengut. Järeldus: · Magnetvälja kutsub esile muutuv elektriväli Elektriväli + Liikumine = MAGNETVÄLI Magnetväli + Liikumine = ELEKTRIVÄLI Muutuv magnetväli tekitab elektrivälja ELEKTRIVÄLI + VABAD LAENGUD = ELEKTRIVOOL Magnetväli + Liikumine = 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
Elektromagnetiline induktsioon 1. Sissejuhatus *elektromagnetism uurib elektrivälja ja magnetvälja omavahelisi seoseid *paigal seisva laengu ümber on ainult elektriväli, ühtlaselt liikuva laeng ümber on magnetväli *kui laeng liigub muutuva kiirusega siis on tema ümber olemas mõlemad väljad *looduses ongi üks väli-elektromagnetväli *elektriväli ja magnetväli on selle erinevad esinemise vormid 2.Elektromagnetiline induksioon (EMI) *EMI nähtus seisneb selle, et muutuv magnetväli tekitab suletud juhtmekontuuris elektrivoolu *EMI nähtuse avastas M.Farady 1831 *EMI nähtus esineb alati sõltumata sellest, kuidas muutuv magnetväli tekitatakse *muutuva magnetvälja poolt tekitatud elektrivoolu nim. induktsioonivooluks *induktsioonivoolu suund määratakse Lenzi reeglist: Induktsioonivool on alati sellise suunaga, et tema magnetväli püüab takistada seda magnetvälja muutust, mis induktsiooni voolu põhjustas *tugevnema magnetvälja puhul on induktsioonivoolu
seda kui magnetvälja muutumine tekitab muutuva elektrivälja ELEKTROMAGNETVÕNKUMINE elektri- ja magnetvälja perioodilised muundumised teineteiseks ELEKTROMAGNETLAINE elektromagnetvõnkumiste levimine ruumis (selle laine levimiseks pole vaja keskkonda raadiolaine, valgus jne) Pööriselektriväli Alalisvoolu allikal on rootoriks (pöörlev osa) püsimagnet ja staatoriks mähis Alalisvoolu generaatorites tekib elektrivool tänu laengutele mõjuvale Lorentzi jõule. Pöörisväljaks nim, sellist välja, mille jõujooned on kinnised kõverad INDUKTSIOONI ELEKTROMOTOORJÕUD pinge, mis tekib juhtme otstele, kui juhtmes puudub vool 2 seaduspärasust: 1. elektrivool + magnetväli liikumine (Ampere seadus, elektrimootor) 2. magnetväli + liikumine elektrivool (Lorentzi jõud, generator) Magnetvood. Faraday induktsiooniseadus Magnetinduktsioon iseloomustab magnetvälja ühes punktis. Ta ei sobi magnetvälja muutuste kirjeldamiseks.
Tagasiside on nähtus, mille korral ühe füüsikalise suuruse muutumine põhjustab teiste suuruste selliseid muutusi, mis omakorda mõjutavad esimest suurust. Elektromagnetvälja korral on igasugune elektrivälja muutus tagasisidestatud temaga kaasneva magnetvälja muutuse kaudu. Kui laetud keha vaatleja suhtes liigub, siis muutub keha elektriväli vaatleja asukohas ning vaatleja registreerib ka magnetvälja. ui magnetvälja tekitaja (püsimagnet) vaatleja suhtes liigub, siis muutub magnetväli vaatleja asukohas ning vaatleja täheldab ka 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
Tasakaaluasendis raami tasapind on risti magnetvälja suunaga. Selleks, et raam pöörleks pidevalt ühes suunas, on vaja muuta raami külgedele mõjuva magnetjõu suunda hetkel, mil raam on jõudnud tasakaaluasendisse. Seda tehakse voolu suuna muutmisega raamis. Tasakaaluasendi läbib raam inertsi tõttu ja jätkab pöörlemist esialgses suunas magnetjõudude mõjul. Elektrimootori töötamine põhinebki vooluga raami pöörlemisel magnetväljas magnetjõudude mõjul. Sirgvoolu magnetväli Sirgvoolu tekitatud magnetvälja jõujooned kujutavad kontsentrilisi ringe ümber vooluga juhtme. Magnetvälja suund määratakse parema käe kruvi reegli järgi: kui voolu suund ühtib kruvi edasinihkumise suunaga, siis magnetvälja suund ühtib kruvipea pöördumise suunaga. Ringvoolu magnetväli Magnetvälja suund ringvoolu sees määratakse parema käe kruvi reegli järgi: kui kruvi pööramise suund ühtib ringvoolu suunaga, siis magnetvälja suund ühtib kruvi edasinihkumise suunaga.
nähtust, kus suletud juhtivas kontuuris tekib induktsioonivool magnetvoo muutumisel kontuuri askohas(2) Elektormagneetilise induktsiooni nähtuse avastas 1831a Faraday, kes tegi järgmise katse:(3) Faraday muretses endale vajalikud asjad ära, pani need kokku ja hakkas katsetama ühe teadlasega. Lülitades voolu sisse läksid teise tuppa vaatama... Induktsioonivoolu suunda määratakse Lenzi reegli abil.(4) Magneti põhjapooluse lähendamisel tekib juhtmekeerus vool, mille magnetväli on vastassuunaline B, joonisel seega üles, see on ka kontuuri normaali suund. Vastavalt kruvi reeglile saame voolu suuna- kruvi liikumise suund ühtib normaali suunaga, kruvipea pöörlemise suund näitab voolu suunda. Lenzi reegel: Induktsioonivool on suunatud nii, et tema magnetväli takistab induktsioonivoolu esilekutsuva magnetvälja muutumist. i=-/t Induktsiooni emj on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. Endainduktsioon.Induktiivsus.
I = G U Vooluring jadamisi ühendatud vooluallikas ja tarbija, aga ka mitmed teised elemendid, nagu lüliti, mõõteriistad jne. Vooluallikas seade, mis muundab mitteelektrilist energiat elektrienergiaks. Vooluallika sisetakistus r; iseloomustab jõude, mis takistavad vooluallika sees laengukandjate suunatud liikumist. Elektromotoorjõud näitab kõrvaljõudude tööd positiivse ühiklaengu ühekordsel läbiviimisel kogu vooluringist: = Ak - elektromotoorjõud q Ak kõrvaljõudude töö q - laeng Ohmi seadus kogu vooluringi kohta voolutugevus ahelas on võrdeline elektromotoorjõuga ja pöördvõrdeline kogutakistusega: I= R +r Voltmeeter pinge U mõõteriist, mis ühendatakse vooluringi rööbiti. Voltmeetri takistus peab olema võimalikult suur. Ampermeeter voolutugevuse I mõõteriist, mis ühendatakse vooluringi jadamisi. Ampermeetri takistus peab olema väike.
Elektromgnetism käsitleb laetud osakeste mitteuhtlast liikumist ning elektri ja magnetvälja muundumist teineteiseks. Elektromagneetilise induktsiooni nahtuseks nimetatakse elektrivalja tekkimist magnetvalja muutumisel. Pööriselektrivaljaks nimetatakse elektrivälja, mille jõujooned on kinnised jooned ehk pöörised. Sellibe elektriväli tekib magnetvälja muutumisel. Endainduktsiooni nähtuseks nimetatakse Elektromagneetilise induktsiooni alaliiki, mille korral magnetvoo muutus on põhjustatud voolu muutusest vaadeldavas juhis endas. Üks veeber 1Wb on magnetvoog, mis läbib 1ruutmeetri suurust magnetvälja suunaga ristuvat pinda, kui välja magnetinduktsioon on 1T. Seega 1Wb=1T*1m^2 1H=1Wb/1A 1henri Induktsiooni elektromotoorjõuks nimetatakse tôöd, mida juhet liigutav jõud teeb ühikulise positiivse langu läbiviimisel vooluringist. Katkestatud vooluringi korral võr
Elektromagnetiline induktsioon Elektormagnetiliseks induktsiooniks nimetatakse induktsioonivoolu tekkimist suletud kontuuris, kui kontuur asetseb muutuvas magnetväljas või liigub nii, et muutub kontuuriga piiratud pinda läbiv magnetvoog. Elektromagnetnähtustele on iseloomulik, et elektri- ja magnetvälja pole võimalik vaadelda teineteisest lahus. Pööriselekrtiväli on seotud magnetväljaga. Pööriselektrivälja jõukarakteristikuks on väljatugevus, energeetiliseks karakteristikuks induktsiooni elektromotoorjõud. Pööriselektrivälja kujund luuakse jõujoonte abil. Pööriselektrivälja jõujooned on kinnised
voolud tõukuvad. Elektromagnetism Elektromagnetilise induktsiooni seadus: induktsiooni emj on võrdeline kontuuriga ümbritsetud pinda i = - läbiva magnetvoo muutumise kiirusega. t i = Bvl sin Elektromagnetiliseks induktsiooniks nim induktsioonivoolu tekkimist suletud kontuuris, kui kontuur asetseb muutuvas magnetväljas või liigub nii, et muutub kontuuriga piiratud pinda läbiv magnetvoog. ... on nähtus, mis seisneb induktsioonvoolu tekkimises juhis pööriselektrivälja tagajärjel. Endainduktsiooniks nim induktsiooni emj tekkimist juhis esineva elektrivoolu tugevuse muutumise tõttu. LI ie = - (nähtus) t Induktiivsus näitab endainduktsiooni elektromotoorjõu ja voolutugevuse muutumise kiiruse vahelist seost vooluringis.
1 Milles seisneb elektromagnetilise induktsiooni nähtus? El mag indukts nähtuseks nimetatakse elektrivoolu tekkimist kinnises kontuuris, kui magnetväli milles see kontuur asetseb muutub. 2 Magnetvoo määratlus, vastav valem ja SI ühik. magnetvoog on mingit kontuuriga piiratud pinda läbivate magnetvälja jõujoonte arv 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
Neil juhtudel võib mõõtmed arvestamata jätta. Samuti kasutatakse punktmassi mõistet teoreetilistes mudelites ja harjutusülesannetest. 10. Elektriväli Elektriväli on elektrilaengu poolt tekitatud ruumis leviv pidev väli ja mis mõjutab ruumis paiknevaid teisi elektrilaenguid. Elektrivälja levimiskiirus on võrdne valguse kiirusega vaakumis. Elektriväli on elektromagnetvälja piirjuht. Elektrivälja tekitab ka muutuv magnetväli. Sel juhul on tegemist pööriselektriväljaga. 11. elektrivälja tugevus Elektrivälja tugevus ehk elektriväljatugevus on füüsikaline suurus, mis võrdub antud väljapunkti asetatud punktlaengule mõjuva jõu ja selle laengu suhtega. Kui me tähistame elektrivälja tugevuse tähega ja mõõtühikuks SI- süsteemis on volti meetri kohta (V/m), võime kirjutada , on punktlaeng on punktlaengule mõjuv jõud. 12. Elektrivälja jõujooned
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
Tasakaaluasendis raami tasapind on risti magnetvälja suunaga. Elektrimootori töötamine põhinebki vooluga raami pöörlemisel magnetväljas magnetjõudude mõjul. Ampere seadus kahe paralleelse vooluga juhtme vastastikmõju kohta: Juhtme pikkusühikule mõjuv jõud on võrdeline voolutugevustega neis juhtmeis ja pöördvõrdeline vahemaaga nende vahel. F=k*I1*I2/d Lorentzi jõud: risti liikumise suunaga ja tema töö laengu liikumisel magnetväljas on 0, seetõttu magnetväli ei muuda liikleva laengu energiat, vaid ainult muudab laengu liikumise suunda. Mõjub laengut q omavale ja kiirusega v liikuvale osakesele magnetväljas induktsiooniga B ehk Fl=q*v*B*sina, kus a on nurk osakese liikumissuuna ja magnetvälja suuna vahel. Ampere’i hüpotees - aine magnetilised omadused on määratud tema sees toimuvate ringvooludega.Kui ringvoolude tasandid on korrapäraselt ilmnevad ainel magnetilised omadused, kui korrapäratult siis ei ilmne.
3 faasiline vool võimaldab tekitada pöörleva magnetvälja.Trafo-vahelduvvoolu pinge muutmiseks.primaarmähis ühendatud vooluallikaga, sekundaar tarbijaga.trafo töö põhineb elektrmagnetilise induktsiooni nähtusel.vahelduvpinge primaarmähise otstel tekitab vahelduvvoolu,muutuv vool tekitab muutuva magnetvälja,kinnine raudsüdamik tugevdab primaarmähise poolt tekitatud magnetvälja ja suunab sekundaarmähisesse, millest läbiv magnetväli industseerib sekundaarmähises muutuva emj ja pinge sekundaarmähise otstel ja kui sekundmähis ühendada tarbijaga siis läbib neid vvool Suurema pingega mähisel->väiksem vool, suurem vool->vähem keerde,suurem voolutugevus. Faas-siinuse/koosinuse argument t.millises seisundis võnkuv süsteem on Elektrivool Elektrivoolu tekkimise tingimused-aines peab leiduma piisavalt vabu laengukandjaid kui ka elektrivälja olemasolu Elektromotoorjõud [V] =Av/q -on suurim pinge,mida
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
1. Mis on elektromagnetiline induktsioon? Elektromagnetiliseks induktsiooniks nimetatakse elektrivoolu tekkimist juhtivas kontuuris (näiteks suletud juhtmekeerus), kui muutub selle kontuuri pinda läbiv magnetvoog. Elektrivälja tekkimine muutuva magnetvälja toimel. 2. Mis on pööriselektriväli? Tekkiv elektriväli ei ole potentsiaalne, tema jõujooned on alguse ja lõputa kinnised kõverjooned ehk pöörised. Elektriväli, mille tekitab pöörlev magnetväli. 3. Mis on induktsioonvoolu tekkimise põhitingimus? Milline jõud on selle põhjustajaks? Tööd teevad need samad jõud, mis nihutavad juhet magnetväljas, ehk elektrivälja ja magnetvälja koosmõju. Tingimus: peab olema elektri ja magneti olemasolu. Näiteks tekib elektrivool paljudest juhtmekeerdudest koosnevas poolis, kui viimase läheduses või sees liigutada püsimagnetit. Tööd teevad need samad jõud, mis nihutavad juhet magnetväljas ehk see on elektrivälja
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. Mis on induktsiooni vool? Induktsiooni vool on muutuva magnetvälja tagajärjel tekkiv elektrivool. 7. Induktsiooni elektromotoorjõud (emj). Induktsiooni elektromotoorjõud on pinge, mis tekib magnetväljas liikuva juhtme lõigu otstele, kui juhtmes puudub vool. 8. Millistest suurustest sõltub pinge, mis tekib magnetväljas liikuva juhtme otstel? Valem. magnetinduktsioon U= v*l*B*sin kiirus pikkus 9. Mida näitab magnetvoog? Valem, ühik.
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
(1777-1851) Oerstedt’i katse (1820) • Vooluga juhi lähedale asetatud magnetnõel pöördub voolu toimel. • Kui muuta voolu suunda, muutub ka pöördumise suund. • Kui voolu ei ole, siis nõel võtab tagasi esialgse asendi. Püsimagnet • Püsimagneti magnetomadused on põhjustatud aine aatomite koosseisu kuuluvate elektronide omamagnetväljadest • Kui elektronide magnetväljadel rauatükis ei ole eelistatud suunda, siis rauatükil magnetväli puudub • Kui aga elektronide omamagnetväljad on välise magnetvälja poolt korrastatud, on rauatükk magneetunud • Elektronide magnetväljade korrastatus võib aines säiluda ka pärast välise mõju kadumist. Selline rauatükk ongi püsimagnet. Diamagneetikud Diamagneetiku aatomis on elektronide spinnidest tingitud magnetväljad paarikaupa vastassuunalised. Selle tagajärjel on aatomi kogumagnetväli välismõju puudumisel null.
Magnetvoog iseloomustab magnetvälja mingi pinna ulatuses/sees. Magnetvoog näitab, millisel määral läbivad magnetvälja jõujooned mingit pinda. Magnetvoog on võrdeline: 1)pindalaga S 1m2, 2)magnetinduktsiooniga B 1T, 3)sõltub pinna normaali ja magnetvälja suuna vahelise nurga koosinusega. Faraday induktsioon: 1831.a. avastas Faraday elektromagnetilise induktsiooni põhiseaduse. Elektromagnetiline induktsiooni nähtuseks nim elektrivälja tekkimist magnetvälja muutmisel. Induktsiooni elektromotoorjõud on pinge magnetväljas liikuva juhtmelõigu otstel, kui juhtmes puudub vool. Induktsiooni elektromotoorjõud on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. Endainduktsiooni nähtus esineb juhul, kui juhis induktsiooni elektromotoorjõudu põhjustav magnetvoo muutus on tingitud voolutugevuse muutumisest juhis endas. Induktiivsus näitab, kui suur endainduktsiooni elektromotoorjõud tekib selles juhis, kui voolutugevus muutub 1 sekundi jooksul 1 Ampri võrra.
edasinihkumise suunaga. Paralleelsete voolude vastastikmõju- paralleelsete voolude vastastikmõju iga vooluelement ühes juhtmes asub magnetväljas mis on tekitatud teise juhtme voolu poolt ehk F=K*I*1*I2*l/d Ampri definitsioon- Amper on elektrivoolu tugevus, mis kahte lõpmatult pikka ja paralleelset teineteisest vaakumis 1 m kaugusel asetsevat kaduvväikese ringikujulise ristlõikega sirgjuhet läbides tekitab nende juhtide vahel iga meetripikkuse lõigu kohta jõu 2·10-7 N. Lorentzi jõud- Lorentzi jõuks nimetatakse elektromagnetväljas liikuvale elektrilaengule mõjuvat jõudu. Liikuvale osakesele mõjub niielektriväljast põhjustatud jõud kui ka magnetväljast põhjustatud jõud . Kogu osakesele mõjuv jõud on seega: kus on osakesele mõjuv jõud jõud (njuutonites N), on elektrivälja tugevus (voltides meetri kohta V/m), on magnetiline induktsioon (teslades T), on osakese laeng (kulonites C),
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 = elektromotoorjõud = magnetvoo muut ja t= aja muut. Magnevoog on võrdne magnetilise induktsiooni, kontuuri pindala ja sin korrutisega ehk =BS*sin , kus sin on nurk magnetvälja ja kontuuri tasapinna vahel . Miinus märk valemis tuleb Lenzi reeglist ehk induktsioonvoolu suund on alati selline, et tema magnetväli püüab takistada muutust, mis
magnetväljas mis on tekitatud teise juhtme voolu poolt ehk F=K*I*1*I *l/d 2 Ampri definitsioon- Amper on elektrivoolu tugevus, mis kahte lõpmatult pikka ja paralleelset teineteisest vaakumis 1 m kaugusel asetsevat kaduvväikese ringikujulise ristlõikega sirgjuhet läbides tekitab nende juhtide vahel iga meetripikkuse lõigu kohta jõu 2·10 N. -7 Lorentzi jõud- Lorentzi jõuks nimetatakse elektromagnetväljas liikuvale elektrilaengule mõjuvat jõudu. Liikuvale osakesele mõjub niielektriväljast põhjustatud jõud kui ka magnetväljast põhjustatud jõud . Kogu osakesele mõjuv jõud on seega: kus on osakesele mõjuv jõud jõud (njuutonites N), on elektrivälja tugevus (voltides meetri kohta V/m), on magnetiline induktsioon (teslades T),
ELEKTER, MAGNETISM JA ELEKTROMAGNETISM 1) Elektrostaatika – laeng on paigal, selle ümber elektriväli, mis ajas ei muutu 2) Alalisvool – kiirus konstantne, alalisvoolu ümber magnetväli, mis ajas ei muutu 3) Elektromagnetism – laengud liiguvad kiirendusega, tekivad ajas muutuvad elektri- ja magnetväli, mis on omavahel seotud Tagasiside – nähtus, mille korral ühe füüsikalise suuruse muutumine põhjustab teiste suuruste selliseid muutusi, mis omakorda mõjutavad esimest suurust Elektromagnetiline induktsiooninähtus – muutuv elektriväli tekitab muutuva elektrivälja Elektromagnetvõnkumised – elektri- ja magnetvälja perioodilised muutumised teineteiseks
??- on magnetvoo muutus kontuuris ?t- ajavahemik, mille jooksul see muutus toimus LENZI REEGEL Elektromagnetiline induktsioon on oma olemuselt alalhoidlik nhtus. Induktsioonivool soodustab alati olemasoleva olukorra silimist Kehtib Lenzi reegel, mille kohaselt induktsioonivool toimib alati vastupidiselt voolu esile kutsuvale phjusele Lenzi reeglit vljendab miinusmrk Faraday induktsiooniseaduses ENDAINDUKTSIOON. INDUKTIIVSUS Endainduktsiooni nhtuseks nimetatakse elektromagnetilise induktsiooni alaliiki, mille korral magnetvoo muutus on phjustatud voolu muutusest vaadeldavas juhis endas Juhi induktiivsus L nitab, kui suur endainduktsiooni elektromotoorjud tekib selles juhis voolu hikulisel muutumisel ajahiku jooksul II ELEKTROMAGNETVNKUMISED VAHELDUVVOOL JA SELLE KIRJELDAMINE * Vahelduvvooluks nimetatakse elektrivoolu, mille korral voolutugevus perioodiliselt muutub.
B-magnetinduktsioon, l-juhtmelõigu pikkus -nurk liikumise suuna ning magnetvälja suuna vahel. Liikuv püsimagnet tekitab voolu lähedalasuvas juhtmes Vooluga juhtme liikumine tekitab magnetvälja vahendusel voolu naaberjuhtmes Voolu muutus juhtmes tekitab vastava magentväljamuutuse kaudu voolu naaberjuhtmes Magnetvoog ø näitab, millisel määral läbivad magnetvälja jõujooned vaadeldavat pinda selle pinna suuruse ja asendi tõttu magnetväljas. Magnetvoog on 0, kui magnetväli on paraleelne pindalaga. Magnevoog on maksimaalne, siis kui magnetvoog on risti pinnaga. Magnetvoog avaldub kujul: ø= BScos , kus B-magnetinduktsioon, S-pinna pindala , -nurk pnna normaali ja magnetvälja suuna vahel. Üks veeber ( 1 Wb) on magnetvoog, mis läbib 1m2 suurust magnevälja suunaga ristuvat pinda, kui välja magnetinduktsioon on 1 T. Seega 1Wb = 1T1m2 Faraday induktsiooniseaduse kohaselt juhtmekontuuris tekkiv induktsiooni
nurgakraadides. Perioodiliselt muutuvaks suuruseks on voolutugevuse väärtus antud ajahetkel ehk hetkväärtus. i= Im cos t i=Im sin t e= Em cos t u=Um cos e= Em cos t Generaator on seade, mis muundab mingit teist energiat vahelduva elektromagnetvälja energiaks. Kaks põhiosa on paigalseisev osa ehk staator ja pöörlev osa ehk rootor. Generaatoris pöörleb elektromanget ja juhtmed suubuvad staatori uuretesse. Mehaanilise igas keerus tekib sinusoidaalselt muutuv elektromotoorjõud. e= Em cos t amplituudväärtus Em= BS B-magnetinduktsioon generaatoris S-mähisekeeru pindala - rootori pöörlemise nurksagedus Soojuselektrijaam on soojusest elektrienergiat tootev ettevõte.Plussid: erinevad kütused, saab ehitada igale poole, ehitus on odav ja lihtne. Miinused: jääkained, loodusressursside raiskamine. Hüdroelektrijaam on voolava vee mehaanilisest energiast elektrienergiat tootev ettevõte.
Voolutugevus sõltub laengukandjate arvust ja kiirusest. Kiirus määrab laengutele mõjuv jõud, laengukandjate arvu määrab peamiselt juhi mõõtmed. Voolutihedus on juhi ühikulist ristlõiget läbiv voolutugevus. j=I/S, 1A/m2 Ohmi seadus-voolutugevus juhis on võrdeline pingega. I=U/R. St kui pinge suureneb n korda, suureneb ka voolutugevus n korda. 1 amper. Jadalülituse korral on üks mittehargnev mitmest takistist koosnev vooluring, vool peab kõigil tarbijatel olema ühesugune. I1=I2=I3=U1/R1=U2/R2=U3/R3. R=R1+R2+R3 Rööplülituse korral on pingelaeng kõigil takistitel ühesugune. U=U1=U2=U3=I1R1=I2R2=I3R3 1/R=1/R1+1/R2+1/R3 Kõrvaljõud liigutavad laenguid elektrijõududele vastupidises suunas, hoides potentsiaalide vahe jäävana. Alalisvoolu saamiseks peab juhi ühest otsast kandma laenguid tagasi teise otsa väljaspool juhti mitteelektrostaatiliste jõudude mõjul ehk kõrvaljõudude mõjul. See on
Aine eritakistus- on füüsikaline suurus, mis iseloomustab aine mõju elektrivoolule (tähiseks roo, roo=RS/l; ühikuks 1*m). Aine eritakistus on arvuliselt võrdne sellest ainest valmistatud ühikulise pikkuse ja ühikulise ristlõikepindalaga keha takistusega. Takistite jadaühendus- I=const. U=U1+U2+Un R=R1+R2+Rn Takistite rööpühendus- U=const. I=I1+I2+In 1/R=1/R1+1/R2+1/Rn Vooluring- koosneb vooluallikast, juhtmetest ja tarbijast. Lisaks nimetatutele võib vooluring sisaldada veel lülitit, releesid, andureid, mõõteriistu ja muid elemente. Vooluallikas- seade, mis tekitab vooluallikaga ühendatud juhis elektrivälja ja säilitab seda pika aja vältel. Muudab teist liiki energia elektrienergiaks. Vooluallika sisetakistus- vooluallika elektritakistust. Elektromotoorjõud- max.pinge mida antud vooluallikas suudab üldse tekitada. EMJ näitab, kui suure töö teevad kõrvaljõud selleks, et toimetada vooluringi suvalises punktis paiknev po
Nurkkiirus: =2f Joonkiiruse ja nurkkiiruse seos: v=r Kesktõmbekiirendus on suunatud pöörlemiskeskpunkti poole. Tähis a , ühik 1 m/s². Kesktõmbekiirendus: a =v²/r ; a =²r Võnkumine Periood on aeg, mille jooksul keha sooritab ühe täisringi. Tähis T, ühik 1s. Valem: T=t/n=2/ Sagedus näitab ajaühikus tehtud täisringide arvu. Tähis f, ühik 1/s ehk 1Hz. Valem: f=1/T Hälve on võnkuva keha kaugus tasakaaluasendist.Harmoonilise võnkumise võrrandis on hälbe tähis x. Harmooniline võnkumine: x=x cost Võnkeamplituud on suurim kaugus tasakaaluasendist ehk maksimaalne hälve. Laine Ristlaine korral võnguvad osakesed risti laine levimissuunaga (nt vee pinnalained). Pikilaine korral võnguvad osakesed piki laine levimissuunda (nt helilained). Lainepikkus võrdub nt kahe järjestikuse laineharja vahekaugusega. Tähis . Laine levimiskiirus näitab kui kaugele mingi kindel lainepunkt (nt lainehari) levib ajaühiku jooksul. Lainepikkuse ja laine levimiskiiruse vaheline seos: v=/T=f
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
