Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "FÜüsika (Elektromagneetiline Induktsioon)". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
induktiivsus, eneseinduktsioon, sõnasta, ajavahemik, keerdude, teslaliikumatud. Seega elektromotoorjõud kogu raamis võrdub Ei ning jääb konstantsel kiirusel v- > muutumatuks. Voolutugevus aga suureneb, sest juhi MN liikumisel paremale kontuuri takistus väheneb koos pikkusega vähenemisega. Kui kogu raam MNCD liigub homogeenses magnetväljas säilitades vektori B suhtes oma orientatsiooni, siis induktsiooni elektromotoorjõud võrdub nulliga, sest magnetvoog Phi läbi raami pinna ei muutu ja varasema valemi järgi 21. Eneseinduktsioon Kui juhtida pooli vahelduv vool, siis seda läbiv magnetvoog muutub. Seetõttu tekib induktsiooni elektromotoorjõud vahelduvvoolu võrku ühendatud juhis endas. Seda nähtust nimetatakse eneseinduktsiooniks Juhtival kontuuril on kahesugune osa : teda läbib elektromagnetilist induktsiooni esilekutsuv vool ja temas endas tekib induktsiooni elektromotoorjõud. Vastavalt Lentzi reeglile on voolutugevuse kasvamisel pööriselektrivälja tugevuse suund voolusuunale vastupidine.
indukstioonivoolu tekkimise juhis, seda nähtust nimetatakse endainduktsiooniks. Endainduktsioon on nagu inerts. Endainduktsiooni tõttu tekib sisse-ja väljalülitamisel säde. Erinevad juhid põhjustavad erineva tugevusega endainduktsiooni. Selle võrdlemiseks on kasutusel induktsiivsus. E= ΔI/ΔΦ ΔΦ-magnetvoo muutus (Wb), ΔI-voolutugevuse muutus (A), E-elektromotoorjõud ΔΦ=E*Δt 7. Mis on induktsiivsus? Millest see sõltub? Juhi induktiivsus näitab, kui suur endainduktsiooni elektromotoorjõud tekib selles juhis voolu ühikulisel muutumisel ajaühiku jooksul. Juhi induktiivsus näitab, kui suur endainduktsiooni elektromotoorjõud tekib selles juhis, kui vool temas muutub ühikulise kiirusega. Induktiivsus sõltub juhi mõõtmetest ja kujust ning ümbritseva keskkonna magnetilistest omadustest. L=ΔΦ/ΔI L-induktiivsus (H), ΔΦ-magnetvoo muutus (Wb), ΔI-voolutugevuse muutus (A) 8
Seega elektrimotoorjõud kogu raamis= i-ga ning jääb const kiirusel v muutumatuks. Voolutugevus aga suureneb, sest juhi MN liikumisel paremale kontuuri takistus väheneb koos pikkuse vähenemisega. Kui kogu raam MNCD liigub homogeenses magnetväljas säilitades Bsuhtes oma orientatsiooni, siis induktsioonielektromotoorjõud= 0-ga, sest magnetvoog fii läbi raami pinna ei muutu ja varasema valemi järgi i= /t=0 §21. Eneseinduktsioon Kui juhtida pooli vahelduv vool, siis seda läbiv magnetvoog muutub, seetõttu tekib induktsiooni elektromotoorjõud vahelduv voolu võrku ühendatud juhis endas. Seda nähtust nim.eneseinduktsiooniks. Juhtival kontuuril onkahesugune osa: sefa läbib elektromagnetilist induktsiooni esilekutsuv vool ja temas endastekib induktsiooni elektromotoorjõud. Vastavalt Lenzi reeglileonvoolutugevuse kasvamisel pöörielektrivälja tugevuse suund, voolu suunale vastupidi
EMI-seadus: Kontuuris tekkiv Ei on võrdeline selle kontuuri pinda läbiva magnetvoo muutumise kiirusega Kui muutuv magnetvoog läbib n keeruga mähist,siis on ka tekkiv emj n korda suurem Induktsiooni emj tekib ka sirgjuhis,mis liigub MV-s Vabad elektomagnetvõnkumised (EMV) EMV nim elektrivälja ja magnetvälja perioodilisi muutusi. Vabad EMV tekivad võnkeringis Võnkering koosneb poolist ja kondensaatorist Kondensaatorit iseloomustab mahtuvus c(F) Pooli iseloomustab tema induktiivsus L(H) Kui kondensaator laadida ja lüliti sulgeda,siis hakkavad elektronid liikuma läbi pooli ühelt kondensaatori plaadilt teisele Tänu pooli induktiivsusele kulub aega voolu kasvatamiseks. Voolutugevus poolis saavutab max väärtuse alles siis, kui kondensaator on juba tühjenenud. Endainduktsiooni tõttu kestab vool poolis mõnda aega edasi ja selle tulemusega laetakse kondensaator vastasmärgiliselt. Ja siis algab kõik uuesti otsast peale...
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. - Induktsiooni elektromotoorjõud on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. Ei - elektromootorijõud = DeltaF - magnetvoo muut / DeltaT - ajavahemik 8. Sõnasta Lenzi reegel. - Suletud kontuuris tekkiv induktsioonivool on suunatud nii, et tema magnetvoog läbi kontuuri pinna püüab kompenseerida induktsioonivoolu esilekutsuvat magnetvoo muutumist. 9. Millisest jäävuseseadusest tuleneb Lenzi reegel
Valem: =- (/t), kus =magnetvoo muut, t=sellele muudule vastav aja muut. Näide: magnetväljas pöörlevas juhtivast materjalist kontuuris tekib induktsioonvool. Magnetvälja tugevus ei muutu, küll aga muutub magnetvoog läbi kontuuri, mis tekitabki voolu. EI nähtuse avastas Faraday ja tema järgi on nime saanud ka induktsiooni seadus. EI nähtusel on tänapäeval lugematu hulk rakendusi: andmete taasesitamine (kassett, kõvakettas jne.), mikrofon, induktsioonahjud, generaatorid... 4. Induktiivsus: Eneseinduktiooni elektromotoorjõud on võrdeline voolutugevuse muutumise kiirusega. =-L* I/t (L=induktiivsus, sõltub juhu mõõtmetest ja kujust, t= aja muut, I= voolu muut ja =tekkinud endainduktsiooni elektromotoorjõud). Induktiivsuse ühik on Henri (H). Kui pool on ühendatud vooluringi nt koos elektripirniga, siis, mida suurem on pooli induktiivsus, seda aeglasemalt pirn põlema hakkab, sest poolis tekib induktsioonvool, mis takistab voolu kasvu
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] i = - n ------- n juhtme keerdude arv , magnetvoo muutus [Wb] t t ajavahemik [s] 3. Sõnasta Lenzi reegel ja milleks seda kasutatakse, reegli praktiline kasutamine ?
katsete tulemuse üldistada kujul Ei=-ktEi=-kt. mis näitab, et induktsiooni elektromotoorjõud on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. See ongi elektromagnetilise induktsiooni põhiseadus ehk lihtsalt Faraday induktsiooniseadus. Mõistagi on jutt magnetvoost läbi pinna, mis on piiratud vaadeldava juhtmekeeruga. Pooli korral liituvad üksikutes keerdudes tekkivad elektromotoorjõud. Siis tuleb magnetvoo all mõista voogu läbi summaarse keerdudest piiratud pinna ning arvestada ka keerdude magnetväljade vastastikust mõju. Miinusmärk näitab toimuva muutuse suunda. Induktsioonivoolud ei teki ainult laboritingimustes. Kui Päikeselt lähtuv, virmalisi tekitav elektrijuga (vool) ionosfääris tekitab muutuva magnetvoo läbi vertikaalse kontuuri, mille moodustavad elektriliinid, Maa pind ja transformaatorite maandusjuhtmed, indutseeritakse selles juhtivas kontuuris vool IGIV . Tugevad päikesetormid on sel kombel rivist välja löönud terveid
Elemtromagnetilise induktsiooni nähtus seisneb selles, et muutuv magnetväli tekitab elektrivälja pööriselektrivälja (selle jõujooned on kinnised jooned). Elektromagnetiline induktsioon Induktsioonivoolu tekkimine suletud kontuuris. Tekib seda kontuuri läbiva magnetvoo muutumise tõttu: 1) Kui kontuur asetseb muutuvas magnetväljas 2) Kontuur liigub magnetvälja suhtes või muutuvad mõõtmed. Induktsioonivool elektrivool, mis tekib suletud kontuuris, kui muutub kontuuriga piiratud pinda läbiv magnetvoog. Lenzi reegel induktsioonivoolu suund on selline, et ta oma magnetvooga püüab kompenseerida induktsioonivoolu esilekutsuva magnetvoo muutumist. Induktsiooni elektromotoorjõud füüsikaline suurus, mis iseloomustab induktsioonielektrivälja (pööriselektrivälja) ning võrdub välja poolt laengu ümberpaigutamisel kogu suletud kontuuri ulatuses tehtud töö ja laengu suuruse suhtega. Ei = Ak / q. Ei [1V = 1J / 1C]. Elektromagnetilise induktsiooni seadus
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 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
Magnetinduktsioon Magnetinduktsioon näitab jõudu, mis mõjub ühikulise vooluga (1A) ja ühikulise pikkusega (1m) juhtmelõigule selle juhtmega ristuvas magnetväljas. B – magnetinduktsioon F B= I – voolutugevus juhis Il l – juhtme pikkus Magnetinduktsioon on vektoriaalne suurus ja tema suunda näitab magnetnõela põhjapoolus Magnetinduktsiooni ühikuks on 1 tesla (1T) 1T= N/A* m Biot´-Savart´i seadus vooluga juhtme magnetilise induktsiooni kohta antud ruumipunktis I l B=k r2 l- juhtme pikkus r- ruumipunkti kaugus juhtmest Magnetvälja suund Magnetinduktsioon on vektoriaalne suurus ja tema suunda näitab magnetnõela põhjapoolus Joont, mille igas punktis on magnetväli suunatud piki tema puutujat, nimetatakse magnetvälja jõujooneks.
emj võrdeline juhiga piiratud pinda läbiva magnetvoo muutumise kiirusega. i = => ; ; Si süsteemis: k=1 ; - aeg 7)induktiivsus- füüsikaline suurus, mis on arvuliselt võrdne juhis tekkinud eneseinduktsiooni emj'ga voolutugevuse muutumisel 1 ühiku võrra ajavahemikus. L= ; e-eneseinduktsiooni emj (V); ; - ajavahememik... Si: henri (H)- juhi induktiivsus on 14, kui voolutugevuse muutumisel 1A võrra 1s jooksul tekib temas induktsiooni emj 1V. 8)kuidas arvutada magnetvälja energiat(Wm tsaul J)?- Wm= ; L- induktiivsus (H henri) 9)mis on elektromagnetid?- raudsüdamikuga poolid; selle mõju on seda tugevam, mida suurem on keerdude arv ja mida suurem on voolutugevus poolis. Kasutamine: elektromagnetkraanad, telefonid, elektrikellad.
(1veeber) pindala nurk Faraday induktsiooniseadus Faraday induktsiooniseadus on elektromagnetilise induktsiooni põhiseadus Induktsiooni elektromotoorjõud on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. SI = - süsteemi = t s on k=1 - t ja = n ü kus ü on elektromotoorjõud ühes keerus ja n pooli keerdude arv. Lenzi reegel Suletud kontuuris tekkiv induktsioonivool on suunatud Heinrich Friedrich nii, et tema magnetvoog läbi Emil Lenz kontuuri pinna püüab 12.02.1804 10.02.1865 kompenseerida teda esilekutsuva magnetvoo Lenzi reegli erinevaid sõnastusi · Induktsioonvoolu suund on selline, et tema magnetväli takistaks muutust, mis voolu esile kutsub
·Voolu muutus juhtmes tekitab vastava magnetväljamuutuse kaudu voolu naaberjuhtmes, vastupidise suunaga. 5. Reegel, mille abil määratakse kindlaks induktsioonivoolu magnetvälja suund ja selle magnetvälja olemasolu tingimus. Parema käe reegel ehk kruvi reegel. Kui parem käsi paigutada nii, et selle väljasirutatud pöial näitab elektrivoolu suunda, siis kõverdatud sõrmed näitavad magnetvälja jõujoonte suunda. =BS cos 6. Mis on magnetvoog? Sõnasta ka selle ühik 1 veeber. Magnetvoog näitab, millisel määral läbivad magnetvälja jõujooned vaadeldavat pinda selle pinna suuruse ja asendi tõttu magnetväljas. 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
8. Millistest parameetritest ja kuidas sõltub magnetvoo suurus? Millal on pinda läbiv magnetvoog maksimaalne? Millal minimaalne? Magnetinduktsioon Nurk magnetvälja jõujoonte suuna ja pinna vahel Pinna orientatsioonist (vertikaalne maksimaalne, horisontaalne minimaalne) 9. Millistes ühikutes magnetvoogu mõõdetakse? Kuidas on magnetvoo mõõtühikud seotud teiste tuntud mõõtühikutega (2 varianti!)? 1W=1W*1s 10. Sõnasta Faraday induktsiooniseadus. Induktsiooni elektromotoorjõud on alati võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. 11. Sõnasta Lenzi reegel Määrab induktsioonivoolu suuna, mis on selline, et tema magnetväli takistab teda esile kutsunud magnetvoo muutumist. 12. Milline on elektromagnetilise induktsiooni poolt põhjustatud elektrivoolu magnetvälja omadus? Induktsioonivoolu poolt põhjustatud magnetväli tekitab muutust voolusuunas.
magnetväljata ja liikumatu juhtmeta ei ole ka liikuvat laengut, millele mõjuks Lorentzi jõud. Faraday väljendas oma katse tulemusi sedasi, et vool tekib juhis sel juhul, kui juht või juhi osa lõikab magnetvälja jõujooni. Vool tekib juhul, kui magnet või pool liigub, kui kumbki neist ei liigu, voolu ei teki. 4. 1 veeber (1Wb) on magnetvoo ühik, mis läbib 1m2 suurust magnetvälja suunaga ristuvat pinda, kui välja magnetinduktsioon on 1 tesla (1T) 1Wb= 1T x 1m2 5. Eneseinduktsiooniks nimetatakse induktsiooni emj tekkimist vooluringis voolutugevuse muutumise tõttu selles vooluringis endas (n.ö. vool ise tekitab voolu, pooli ümber tekib magnetväli ja poolis tekitatakse vool, magnetit pole vaja). Lenzi reegel ütleb, et eneseinduktsiooni elektromotoorjõud takistab voolutugevuse kasvamist vooluringi sulgemisel ja kahanemist selle katkemisel. 6
B magnetilise induktsiooni vektori moodul (1T) S kontuuriga piiratud pinna pindala pinnanormaali ning indyuktsioonivektori vaheline nurk Elektomagnetilise induktsiooni seadus: induktsiooni elektromotoorjõud on võrdeline ümbritsetud pinda läbiva magnetvoo muutumise kiirusega. i = - induktsioni elektromotoorjõud t magnetvoo muut t- ajavahemik, mille vältel magnetvoog muutus /t magnetvoo muutumise kiirus Miinusmärk tuleneb Lenzi reeglist: induktsioonivoolu suund on selline, et tema magnetväli takistab induktsioonivooli esile kutsuvat magnetvoo muutumist. Induktsioonivool toimib alati vastupidiselt voolu esile kutsuvale põhjusele. Kui magnetvoog läbi juhtmekeeru kasvab ja tema muut on positiivne, siis induktsiooni elektromotoorjõud
magnetvoo muutumuse kiirusega. Valem: Lenzi reegel: induktsioonivoolu suuna määramiseks. Induktsiooni voolu suund on selline, et ta oma magnetväljaga püüab kompenseerida teda esile kutsuva magnetvälja muutumist. Elektromotoorjõu absoluutväärtuse hetkväärtus on võrdne magnetvoo tuletisega aja järgi. Eneseinduktsiooni nähtus on elektromagnetilise induktsiooni erijuht. Seisneb selles, et muutuv vool indutseerib elektromootorjõu samas juhis, Juhi induktiivsus näitab eneseinduktsioon elektromotoorjõud on võrdelinevoolutugevuse muutumise kiirusega. Võrdetegur iseloomustab juhti ja nim induktiivsuseks. Iseloomustab juhi inertsust voolutugevuse muutumise suhtes. Magnetvälja energia : (Magnetvälja tekitamiseks tuleb kulutada elekrienergiat ja vastupidi: kadumisel indutseerib magnetväli elektromotoorjõu ja voolu, see tähendab, et magnetvälja energia muundub elektrienergiaks.) Energia, mis salvestub magnetväljas voolu suurenemisel nullist I-ni, väljendub valemiga
Elektrotehnilisest plekist terase ehk elektrotehnilise lehtterase koostises on 0,5...5 % räni, mis tunduvalt vähendab elektrijuhtivust. See vähendab pöörisvoolusid, kusjuures pleki magnetilised omadused ei halvene. 58 Pöörisvoolusid rakendatakse kasulikult näiteks terasesemete pindkarastamisel, eriteraste ja värviliste metallide sulatamisel, mõõteriistade mehhanismi käitamiseks või hoopis mõõteriista osuti võnkumise summutamiseks. 4.8 Induktiivsus Eespool (jaotises 4.4) selgus, et indutseeritav elektromotoorjõud on võrdeline aheldusvoo muutumise kiirusega: e=- , t kus aheldusvoog = w , sest üldjuhul võib magnetvoog olla aheldatud kontuuriga, mis koosneb w keerust. Kui pole ferromagnetilist südamikku, siis magnetvoog ja järelikult ka aheldusvoog on võrdeline vooluga I kontuuris (poolis). Võrdetegurit aheldusvoo ja magneetimisvoolu vahel ehk jagatist =L I nimetatakse induktiivsuseks ehk omaindukt-
Elektrotehnilisest plekist terase ehk elektrotehnilise lehtterase koostises on 0,5...5 % räni, mis tunduvalt vähendab elektrijuhtivust. See vähendab pöörisvoolusid, kusjuures pleki magnetilised omadused ei halvene. 58 Pöörisvoolusid rakendatakse kasulikult näiteks terasesemete pindkarastamisel, eriteraste ja värviliste metallide sulatamisel, mõõteriistade mehhanismi käitamiseks või hoopis mõõteriista osuti võnkumise summutamiseks. 4.8 Induktiivsus Eespool (jaotises 4.4) selgus, et indutseeritav elektromotoorjõud on võrdeline aheldusvoo muutumise kiirusega: e=- , t kus aheldusvoog = w , sest üldjuhul võib magnetvoog olla aheldatud kontuuriga, mis koosneb w keerust. Kui pole ferromagnetilist südamikku, siis magnetvoog ja järelikult ka aheldusvoog on võrdeline vooluga I kontuuris (poolis). Võrdetegurit aheldusvoo ja magneetimisvoolu vahel ehk jagatist =L I nimetatakse induktiivsuseks ehk omaindukt-
nn vasaku käe reegliga. F = B * I * l * sin . Jõu väärtuse suurus on võrdeline voolutugevuse, juhi pikkuse ja nurga siinusega. Võrdetegurit B nimetatakse magnetinduktsiooniks ehk magnetvoo tiheduseks. Vasaku käe reegel Välja sirutatud pöial mõjuva jõud suund, jõujooned lähevad peopessa ja voolusuund läheb väljasirutatud sõrmede poole. Võrdetegur B Iseloomustab magnetvälja ja teda nimetatakse magnetvälja magnetinduktsiooniks. B = F/ (I*l*sin). Ühik: T, 1 tesla on sellise magnetvälja madnetinduktsioon, milles 1 m pikkudele 1 amprise voolutugevusega juhile mõjub jõud 1 N kui juht on risti magnetvälja jõujoontega. Magnetilise induktsiooni vektor . Jõud on vektorite ja vektorkorrutis. Magnetvälja jõujooned Mõttelised jooned, mille igas punktis on magnetinduktsioon suunatud piki selle joone puutujat. Vooluga raam magnetväljas ja selle kasutamine
Lenzi reedel. Induktsioonivool on suunatud nii, et tema magnetväli takistab induktsioonvoolu esile kutsuva magnetvälja muutumist. Katsed näitavad, et induktsioonvoolu tugevus on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. Vastavalt oomi seadusele elektromotoorjõud on võrdeline voolutugevusega. i= | /t|- Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadus. Induktsiooni elektromotoorjõud on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. ENDAINDUKTSIOON. INDUKTIIVSUS. POOLI MAGNETVÄLJA ENERGIA. Endainduktsiooni nähtuseks nim elektromagnetilise induktsiooni alaliiki, mille korral magnetvoo muutus on põhjustatud voolu muutusest vaadeldavas juhis endas. Vooluringi sulgemisel ei saavuta voolutugevus hetkeliselt oma maxväärtust, sest magnetväli muutub juhtme ümber ja sp tekib juhtmes peale vooluallika tekitatud elektromotoorjõu veel endainduktsiooni elektromotoorjõud e. See e tekitab voolu, mis vooluringi
kontuuris tänu voolutugevuse muutumisele selles kontuuris, mis põhjustab magnetvoo muutumise läbi kontuuri poolt ümbritsetud pinna; EMI seadus eneseinduktsiooni jaoks eneseinduktsiooni emj on võrdeline kontuuris kulgeva I elektrivoolu tugevuse muutumise kiirusega Ei = -L ; t Kontuuri induktiivsus (eneseinduktsiooni tegur) L eneseinduktsiooni seisukohalt kontuuri iseloomustav suurus, mis sõltub kontuuri kujust, mõõtmetest ja kontuuri asukohas keskkonna suhtelisest magnetilisest läbitavusest; 1 H (henri) sellise kontuuri induktiivsus, milles voolutugevuse muutumise kiirusel 1 A/s indutseeritakse kontuuris eneseinduktsiooni emj suurusega 1 V (dünaamiline määratlus); sellise kontuuri induktiivsus, milles kulgeva voolu tugevusel 1 A tekib läbi kontuuriga ümbritsetud
koolielu.edu.ee/tehnoloogia/videod/video_06.htm video alalisvoolu masinast.. vb ei tööta vooluallikas FA = IBLsin (juhe liigub) FL = qvBsin (aineosake liigub) L = e * t/I i = - /t Fk = m a FL = Fk e = - L*l/t F juhtmelõigule mõjuv jõud (N) I juhet läbiv voolutugevus (A) B magnetinduktsioon (T) l juhtmelõigu pikkus (m) q laeng v voolu kiirus (m/J) nurk voolu suuna ja vektori vahel (°) L juhi induktiivsus (H) elektromotoorjõud (V) magnetvoog (Wb) muutus t aeg (s)
välja magnetinduktsioon on 1 T (tesla). Seega 1 Wb = 1 T * 1 m2. 5. Eneseinduktsiooni olemus 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. 6. Henri definitsioon. Üks henri (1H) on sellise juhi induktiivsus, milles voolutugevuse muutumine kiirusega üks amper ühes sekundis kutsub esile endainduktsiooni elektromotoorjõu üks volt. Defineeritakse valemist: 7. Mis tead vahelduvvoolust? (def) Vahelduvvooluks nimetatakse elektrivoolu, mille suund ja tugevus perioodiliselt muutuvad sagedus on f (Euroopa riikides 50 hertsi), pinge 220V ja perioodiks T(20 millisekundit). Reeglina muutub ka seejuures voolu suund. Vahelduvvooluks on vaja vahelduvvoolu generaatorit.
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.
ristuvat pinda, kui välja magnetinduktsioon on 1T. Seega 1 Wb= 1T * 1m2 4. Fara d a y induktsio o ni s e a d u s Induktsioonivool ja ka vastav emj on seda suuremad, mida kiiremini magnetvälja muutus toimub. i = - t - on magnetvoo muutus kontuuris t- ajavahemik, mille jooksul see muutus toimus Faraday induktsiooniseadus: Juhtmekontuuris tekkiv induktsiooni elektromotoorjõud on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. Faraday induktsiooni seadusest järeldub, et = - i t 1Wb = 1V 1s Ülesanne: Papptorukesele keriti 400 keerust koosnev juhtmepool, mille takistus alalisvoolule oli 4. Pooli otste külge ühendati tester, mis töötas mõõtepiirkonnal 100mV (testri takistus 1k)
muutumise kiirusega. "" näitab tuletise vastupidisust elektromotoorjõuga Lenz'i reegel: Indutseeritud magnetvoo muutus on alati vastupidine seda põhjustava magnetvoo muutusega. Magnetvoog on magnetiline induktsioon risti läbi mingi pinna. Piltlikult öeldes näitab magnetvoog pinda läbivate jõujoonte arvu · Magnetvälja tugevus · Pinna suurus · Pinna asend · Eneseinduktsioon ja induktiivsus, eneseinduktsiooni elektromotoorjõud, selle suund (+ valem) Eneseinduktsiooni nähtus voolutugevuse muutumine juhtmes tekitab sellessamas juhtmes induktsiooni elektromotoorjõu. o Igasugune magnetvoog on võrdeline magnetilise induktsiooniga B o Viimane on omakorda võrdeline teda tekitava voolutugevusega Voolukontuuri läbiv tema enda voolust tingitud magnetvoog on samuti võrdeline vooluga:
Tema tekitatud väli on ekvivalentne ühist sirget telge omavate ühesuguste ringvoolude väljaga. Lõpmata pikk solenoid on sümmeetriline mistahes tema teljega risti oleva tasandi suhtes. Selle tasandi suhtes sümmeetrilised paarikaupa võetud keerud tekitavad välja, mille magneetiline induktsioon on risti tasandiga. Solenoidi magnetiline induktsioon on Bldl=12 Bldl=Bl = 0nli= 0nli (B on magn indukts lõigul 1 2, l on lõigu pikkus; n on solenoidi keerdude arv pikkusühiku kohta, i on voolutugevus solenoidis) => B= 0ni. Magnetiline induktsioon väljaspool lõpmata pikka solenoidi on null ja seespool kõikjal ühesugune. Magnetväli on homogeenne ja täielikult suletud solenoidi sisemusse. 14. Magnetväli aines. Kui vooluga juhid asetsevad mingis keskkonnas, siis magnetväli muutub oluliselt. Põhjuseks on see, et iga aine on magneetik, st võimeline magnetvälja toimel omandama magnetmomenti (magneetuma).
Solenoidi magnetvälja suund sõltub elektrivoolu suunast. Suund leitakse parema käe reegli abil: kui sõrmed on suunatud voolu suunas, siis välja sirutatud pöial näitab magnetvälja suunda. Solenoidi magnetväli on tähtis, sest see on homogeenne väli, mida on praktikas raske mujal saada. 18 Valem: B = μ0 * n * l, kus μ0 on magnetiline konstant, n on keerdude arv ja l voolutugevus; ühik: 1T Toroid on solenoid, mille otsad on kokku pandud. N Toroidi saab kui juhe kerida rõnga kujulisele karkassile. n= ,kus N on keerdude koguarv 2π R toroidis
Milles seisneb Joule'i Lenzi seadus? Juhis eralduva soojuse hulk on võrdeline tema takistusega, voolutugevuse ruudu ja ajaga. Q=RI2t, Kuidas arvutada voolu võimsus? Võrdub pinge ja voolutugevuse korrutisega, iseloomustad elektrivoolu tööd ühes ajaühikus. N=UI Jadaühenduse korral N=I2R; N=A/t, rööpühendusel N=U2/R Mida väidab Ampere'i seadus? Vooluga juhtmete vastastikmõju on täiesti samasugune nagu püsimagnetite vastastikmõju. Mis on 1 Tesla? 1 Tesla on selline magnetväljainduktsioon, kus 1m jõujoonte risti paiknemisel 1A F N B= = voolutugevusega juhile mõjub jõud 1N. I * l * sin A * m * sin 90 F = B * I * l * sin Millised on magnetvälja jõujoone? Magnetvälja jõujooned on kinnised kõverad. Kuidas leida magnetinduktsiooni vektori suunda?
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
suurendamisel ja oleneb raudsüdamiku materjalist ja kujust. · Raua ja terase magneetumise põhjustab elektronide korrapärastatud liikumine aatomites, mis tekib tugeva magnetvälja. 2. Magnetiline induktsioon Magnetiline induktsioon ehk magnetinduktsioon on füüsikaline suurus, mis iseloomustab magnetvälja vastavas ruumipunktis: magnetiline induktsioon on magnetvälja magnetvoo tihedus. Tähiseks on B ja SI- süsteemi ühikuks tesla (T). Magnetvälja põhjustatav jõud Magnetväljas liikuvale laetud osakesele mõjuv jõud kus F on jõud (njuutonites) q on osakese elektrilaeng (kulonites) v on osakese hetkkiirus (m/s) B on magnetiline induktsioon (T). Vooluga juhile mõjuv jõud Kui sirge, liikumatu juhe, milles on elektrivool, asetada välisesse magnetvälja, siis sellele juhile mõjub jõud. See jõud on Lorentzi jõu tulemus (Lorentzi jõud mõjub igale juhis liikuvale elektrilaenguga osakesele). Kogu jõud on seega: