Elektromagneetiline induktsioon Koostatud: 27.Jaanuar 2011 Lenzi Reegel Kui välismõju tingib magnetvoo kasvu kontuuris, siis on induktsioonvoolu magnetväli välise magnetvälja suhtes vastassuunaline (takistab kasvu). Kui aga välismõju põhjustab magnetvoo kahanemist, siis on induktsioonvoolu magnetväli välise magnetväljaga samasuunaline (takistab kahanemist). Seletus Leinzi reegli analoogiks mehaanikas on väide, et stabiilsele süsteemile mõjuv jõud on suunatud tasakaaluasendi poole. Kui me viime pendli tasakaaluasendist välja, tekkis jõud F, mis takistab niisugust muutust. See jõud püüab viia pendlit tagasi tasakaaluasendisse. Lenzi reeglit väljendab induktsiooniseaduses sisalduv miinusmärk. Kui juhtmekeerdu läbiv magnetvoog(>0)
ja asendi tõttu magnetväljas. Ühik 1Wb - veeber 7. Sõnasta Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadus? Induktsiooni elektromotoorjõud on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega 8. Oska tuua näiteid induktsiooniseaduse rakenduste kohta. ˇ1.Vahelduvvool kontuuri tekitab muutuva magnetvoo 2. Muutuv magnetvoog indutseerib rauda sisaldavas potis pöörisvoolu 3. Takistus põhjustab poti soojenemise 9. Milline on induktsioonvoolu suund (Lenzi reegel)? Selline et tema magnetväli kompenseeriks muutust, mis voolu põhjustab 10. Kuidas määrata induktsioonvoolu suunda sirges juhis (parema käe reegel)? Arvestan sellega et induktsiooni vool on vastupidine elektrivoolule, ehk paremakäe reeglit kasutades otsib voolu suuna ja siis leiab induktsiooni voolu suuna 11. Mida nimetatakse eneseinduktsiooni nähtuseks, millise nähtusega ja kuidas sarnaneb see mehaanikas?
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 põhjustab induktsioonvoolu. Induktsioonvoolu tugevuse saame arvutada Ohmi seadusest, teades väärtust. 4. Eneseinduktsiooni nähtus ja näide koos seletustega: Eneseinduktsioon on elektromagnetilise induktsiooni alaliik. Seisnen selles, et muutuv magnetväli indutseerib elektromotoorjõu samas juhis, mida läbi välja tekitanud vool
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. Isevõnkumiseks nim sumbumatut võnkumist, mille sagedus oleneb võnkeringi omadustest Koosneb: energiaallikas, ventiil, võnkesüsteem, tagasiside.
Faraday induktsiooniseadus - juhtmekontuuris tekkiv induktsiooni elektromotoorjõud on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. 5. Sõnasta ja selgita Lenzi reeglit. Lenzi reegel - induktsioonivool soodustab alati olemasoleva olukorra säilimist ning toimib vastupidiselt voolu esile kutsuvale põhjusele. Magnetvoo kasvamisest ja kahanemisest sõltub elektrit juhtivas kontuuris tekkiva elektrivoolu suund. Kui elektrivoolu tekitajaks on magnetvoo kasv, siis on induktsioonvoolu tekitatud magnetväli juhtmekontuuriga piiratud pinnal vastassuunaline voolu enda magnetväljaga ning püüab takistada kontuuri läbiva magnetvoo kasvamist. Magnetvoo kahanemisel on induktsioonvoolu magnetväli voolu tekitava magnetväljaga samasuunaline ja püüab takistada kontuuri läbiva magnetvoo vähenemist.
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 ja magnetvälja koosmõju
= B S cos [Wb] magnetvoog B on magnetinduktsioon S pinna pindala nurk pinna normaali ja magnetvälja vahel 4. Faraday induktsiooniseadus induktsiooni elektromotoorjõu leidmiseks tuleb magnetvoo muutus jagada selle ajavahemiku pikkusega t, mille jooksul muutus toimus. 5. 1 veeber magnetvoog, mis läbib 1m2 suurust magnetvälja suunaga ristuvat pinda, kui magnetinduktsioon on 1T. 6. Induktsioonvoolu suund on selline, et tema magnetväli takistaks muutust, mis voolu põhjustab. 7. Endainduktsioon elektromagnetilist induktsiooni juhtmes põhjustab voolu muutumine juhtmes endas. 8. Induktiivus iseloomustab keha suutlikkust tekitada magnetvoogu ja endainduktsiooni elektromotoorjõudu.
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 · Induktsioonvool toimib alati vastupidi teda esilekutsuvale põhjusele · Kui välismõju tingib magnetvoo kasvu kontuuris, siis on induktsioonvoolu magnetväli välise magnetvälja suhtes vastassuunaline (st. takistab kasvu), kui aga välismõju põhjustab magnetvoo kahanemist, siis on induktsioonvoolu magnetvälivälise magnetväljaga samasuunaline (st. takistab kahanemist)
JOONIS8. Elektromagneetilise induktsiooni nähtuse avastas 1831.a Faraday. Magneti põhjapooluse lähendamisel tekib juhtme keerus vool, mille magnetväli on vastassuunaline B vektoriga. Joonisel seega üles, see on ka kontuuri normaal suund. Vastavalt kruvi reeglile saame voolu suuna. Kruvi liikumisesuund ühtib normaali suunaga, kruvi pea pöörlemisesuund näitab voolu suunda. 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
6)keemilised vooluallikad*patareid*akumulaatorid*pliiakud,leelisakud*kütuse element 4. Kinnises ilma vooluallikata kontuuris tekkivat voolu nim. induktsioonvooluks. Selle põhjustaja on magnetvoo muutus ajas. Faraday: igas kinnises kontuuris indutseeritakse elektrivool, kui muutub kontuuri poolt aheldatud magnetvoog ajas. Lenz'i: induktsioonvoolul on alati selline suund, kus tema magnetväli takistab induktsioonvoolu esilekutsuvat magnetvoo muutust. El. magnetiline induktsiooniseadus: kontuuris indutseeritud elektromotoorjõud on võrdeline seda kontuuri läbiva magnetvoo kiirusega. E=- d/dt 5. Valguse parameetrid 1) valguse kiirus 2)valgusvoog-suurust hinnatakse valgusaistingu tugevuse järgi 3)valgustugevus-ühikulise ruuminurga kohta tulev valgusvoog 4)valgustatud-pinnaühikule langeva valgusvooga iseloomustatakse
Magnetvoog = B S cos(beeta) Ühik 1 Wb Kondensaator (mahtuvus) - on kehade süsteem, mis on loodud mingi kindla mahtuvuse saamiseks. Elektrimahtuvus on düüsikaline suurus, mis iseloomustab kehade süsteemide võimet salvestada endassse laengut ja seeläbi tekitada elektrivälja. Mahtuvuse ühik on 1F (farad) Kahe keha omavaheline mahtuvus näitab kui suure laengu viimisel ühelt kehalt teisele tekib kehade vahel ühikuline pinge. C= Q/U Juhtme liikumine magnetväljas tekitab juhtmes induktsioonvoolu. Endainduktsioon Pool hakkab voolu muutumisel toimima vooluallikana, mille elektromootorjõudu nimetatakse endainduktsiooni alaktreomotoorjõuks. Elektromagneetilise indukstiooni nähtust, kus magnetvoo muutus on oõhjustanud voolu muutumisest juhtmes nimetatakse endainduktsiooniks. Induktiivsus Tähis L ja ühik 1H (henri) 1H=1WB/1A Juhi induktiivsus näitab kui suur endainduktsiooni elektromotoorjõud tekib selles juhis voolutugevuse ühikulisel muutumisel ajaühiku jooksul.
Lorenzi jõudF = q v B sin Liikuvale laengukandlae mõjuv jõud . Suuna määrab vasakukäe reegel El. mag. induktsioon Suletud kontuuris voolu tekkimine magnetvoo muutumise tõttu. Magnetvoo muutumise põhjus ei ole oluline. Magnetvoog on iseloomustab kontuuris olevat magnetvälja ja defineeritakse valemi = BScos järgi Induktsiooni elektromotoorjõud on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. =/t Lenzi reegelInduktsioonvoolul on alati selline suund, et tema magnetväli takistab induktsioonvoolu sile kutsuva magnetvoo muutumist. Eneseinduktsiooniks nimetame induktsioonvoolu tekkimist selles juhis esineva elektrivoolu muutumise tõttu. Induktiivsus on juhti iseloomustav suurus, mis sõltub juhi mõõtmetest, kujust ja teda ümbritsevast keskkonnast . Ühik henri ( H ) Mag. välja energiaVooluga pooli energia mis sõltub voolutugevusest ja pooli omadustest.(induktiivsusest) W = LI2/2
Heinrich Friedrich Suletud kontuuris tekkiv induktsioonivool on Emil Lenz suunatud nii, et tema magnetvoog läbi kontuuri 12.02.1804 pinna püüab kompenseerida teda esilekutsuva 10.02.1865 magnetvoo muutumist. Faraday seadus määrab elektromagnetilisel induktsioonil tekkiva elektromotoorjõu suuruse. Lenzi reegel määrab ära induktsioonivoolu suuna. Lenzi reegli erinevaid sõnastusi • Induktsioonvoolu suund on selline, et tema magnetväli takistaks muutust, mis voolu esile kutsub. • Induktsioonvool toimib alati vastupidi teda esilekutsuvale põhjusele. • Kui välismõju tingib magnetvoo kasvu kontuuris, siis on induktsioonvoolu magnetväli välise magnetvälja suhtes vastassuunaline (st. takistab kasvu), kui aga välismõju põhjustab magnetvoo kahanemist, siis on induktsioonvoolu magnetväli välise magnetväljaga samasuunaline (st. takistab kahanemist)
t. püüab säilitada väljakujunenud olukorda. See on sisuliselt inertsi seadus. Demostratsioonkatse Lenzi seadusest http://www.youtube.com/watch?v=prNXC1A26Ig http://www.youtube.com/watch?v=4nTewAjhGsY&feature=related Lenzi valem Lenzi reeglit väljendab induktsiooniseaduses sisalduv miinusmärk. Kui juhtmekeerdu läbiv magnetvoog(>0) kasvab, siis loetakse induktsiooni elektrimotoorjõudu ja vastavat voolutugevust kokkuleppeliselt negatiivseks, kuna induktsioonvoolu magnetväli on keerus mõjuvale väljale vastassuunaline (takistab magnetvoo kasvu). 6. Arvuta magnetvoo muutumise kiirus, kui voog kasvab 2 ms jooksul 10 mWb-lt kuni 20 mWb-ni. (5 msek ehk 0.005 sek) = -i t. (1 Wb = 1 V * 1 s). Kodus lugeda läbi lehekülg 23-24 . (K. Tarkpea Füüsika 11.klassile 2.osa.) Hinde võimalus Click to edit Master text styles Second level Third level
e) ∆t2 a) A b) B c) induktiivsused on võrdsed d) ∆t1 e) ∆t2 f) ∆t3 g)∆t4 5. Missugused on järgmiste füüsikaliste suuruste tähised SI-s ? (7p.) a) q b) E c) L d) Φ e) I f) B g) εI 1) Magnetvoog - d) Φ 2) Induktsiooni elektromotoorjõud - b) E 3) Induktsioonvoolu tugevus - e) I 4) Magnetiline induktsioon - f) B 5) Elektrilaeng - a) q 6) Induktiivsus - c) L 7) Voolu magnetvälja energia - g) εI 6. Milliseid valemeid kasutatakse füüsikaliste suuruste defineerimiseks? (3p.) a) F=BI∆l sinα b) E=F/q b) E=F/q c) Φ=BS cosα (lk 19-20) d) F=q0vB sinα e) ε=E/E0 f) I=ε/(R + r ) f) I=/(R + r ) 7. Sõnastage Lenzi reegel. (3p.)
vahelduvvoolu korral? Trafot kasutatakse vahelduvvoolu pinge tõtstmiseks või madaldamiseks. Millisteks aladeks jaguneb optiline kiirgus elektromagnetlainete skaalal? Nimetused ultravalgus, nähtav valgus, infravalgus Milleks kasutatakse trafot ja kus? Trafot kasutatakse vahelduva pinge ja voolutugevuse muutmiseks konstantsel sagedusel, kasutatakse enne tarbjani jõudmist elektrijaamades Mille tekitajaks on muutuv magnetväli? Induktsioonvoolu tekitajaks Miks elektrienergia ülekandel tõstetakse pinget? Pinge tõstmisega vähendatakse voolutugevust, millega vähendatakse elektrienergia kadu. Millega algab ja millega lõpeb elektromagnetlainete skaala? Nimetused Algab madalsageduslainetega ja lõpeb kosmilise gammakiirgusega Millest koosneb kõige lihtsam vahelduvvooluvõrk Vooluallikatest, tarvititest, juhtmetest Milleks kasutatakse elektriseadmetes kaitsmeid? Elektriseadmetes ülemäära tugevate voolude tekkimise kaitseks. Mida
Elektromagnetiline ind. a)suletud kontuuris- saab voolu tekitada 1)B muutmisega (nt. püsimagneti lähendamise või eemaldamisega, kasutusel trafodes), 2)S muutmisel (ebapraktiline, kasutatakse teoorias), 3) a muutmisel (kasutatakse generaatorites, kus raamid pannakse pöörlema m.v). Detailsemalt muutmine (B, S või a muutmisel) tekitab suletud kontuuris 1)emj Ei= - telta /telta-t *n (telta - magnetvoo muutus aja telta-t jooksul (Lenzi reegel) ) 2)emj (tekitab suletud induktsioonvoolu) Ii= Ei/R (R- kontuuri takistus)3) voolu ja magnetvälja vastasmõjul tekib liikumist pidurdav jõud, selle ületamiseks tehtav töö muutub elektrienergiaks.b) avatud kontuuris- tekib ainult Eic) sirg juhis Oletame, et raami külg pikkusega l libiseb raamil kiirusega v läbides aja telta-t jooksul teepikkuse telta-s. Pindala vähenemise tõttu tekib Ei ...VALEM Ei suund määratakse parema käe reegli järgi
vooluallikad*patareid*akumulaatorid*pliiakud,leelisakud*kütuse element 4. Kinnises ilma vooluallikata kontuuris tekkivat voolu nim. induktsioonvooluks. Selle põhjustaja on magnetvoo muutus ajas. Faraday: igas kinnises kontuuris indutseeritakse elektrivool, kui muutub kontuuri poolt aheldatud magnetvoog ajas. Lenz’i: induktsioonvoolul on alati selline suund, kus tema magnetväli takistab induktsioonvoolu esilekutsuvat magnetvoo muutust. El. magnetiline induktsiooniseadus: kontuuris indutseeritud elektromotoorjõud on võrdeline seda kontuuri läbiva magnetvoo kiirusega. E=- dȹ/dt 5. Valguse parameetrid 1) valguse kiirus 2)valgusvoog-suurust hinnatakse valgusaistingu tugevuse järgi 3)valgustugevus-ühikulise ruuminurga kohta tulev valgusvoog 4)valgustatud-pinnaühikule langeva
ruumipunktis ● elektromagnetiline vastasmõju on seotud elektrilaenguga ● elektriliselt isoleeritud süsteemid laengute algebraline summa ei muutu 31. Vasaku käe reegel ● kui magnetväla jõujooned suunduvad peopesa sisse ja voolu suunas on 4 sõrme, siis pöial näitab juhtmele mõjuva jõu suunda. ● elektrimootori tööpõhimõte põhineb vooluga juhtme liikumsel magnetvälas, mis omakorda põhineb vasaku käe reeglil. 32. Induktsioonvoolu suund. (Parema käe rusikareegel, kruvireegel) ● induktsioonvoolu tekkmiseks on kaks võimalust: mähised liiguvad magnetväljas(generaator) või mähist läbib muutuv magnetväli( transformaator) ● suletud kontuuris tekkib induktsioonvool on suunatud nii, et tema magnetvoog läbi kontuuri pinna püüab kompenseerida induktsioonivoolu esilekutsuvat magnetvoo muutumist. ● perema käe rusikareegel ehk kruvireegel- kui kruvipea pöördumise suund näitab
U=v*l*B*sin(alpha) U-induktsioonivool l- juhtmelõigu pikkus alpha - nurk juhtme liikumise suuna ja magnetvälja suuna vahel v-juhtmeliikumise kiirus B-magnetinduktsioon 22. Elektromotoorjõud. - suurim pinge, mida vooluallikas suudab tekitada. 23. Induktsiooni elektromotoorjõud, seda mõjutavad suurused. - näitab tööd,kui induktsioonivool viib positiivse ühikulise ükskord läbi vooluringi;mõjutab magnetvoo muutumine 24. Faraday induktsiooniseadus-induktsioonvoolu tugevus oleneb magnetvoo muutumise kiirusest 25. Lenzi reegel-induktsioonivool toimib alati vastupidiselt seda voolu tekitavale põhjusele. 26. Endainduktsioon, endainduktsiooni elektromotoorjõud- Endainduktsiooniks nimetatakse nähtust, kui vooluga juhtme magnetväli indutseerib (tekitab) elektromotoorjõu antud juhtmes. Pool hakkab voolu muutumisel toimima vooluallikana, mille elektromotoorjõudu nimetatakse endainduktsiooni elektromotoorjõuks. 27
lülitati elektrivool sisse või välja. Muutuv magnetvali tekitas elektrivoolu, kuid konstantne magnetvali voolu ei põhjustanud. Elektromagnetiliseks induktsiooniks nimetatakse elektromotoorjõu tekkimist suletud kontuuris, kui kontuuri läbiv magnetvoog muutub. Kui muutub suletud kontuuri läbiv magnetvoog, siis tekib elektromagnetilise induktsiooni tõttu esmalt elektromotoorjõud, mis omakorda tekitab kontuuris induktsioonvoolu. Induktsioonvoolu tekkimiseks võib muutuda nii magnetinduktsiooni tugevus kontuuris, kontuuri pindala kui ka magnetinduktsiooni vektori ja kontuuri pinnanormaali vaheline nurk. 2.2.3 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
30. Laengute vastumõju vastastikmõju toimib elektriliselt laetud kehade vahel tekitades elektromagnetilise jõu.Elektrivälja tugevus: on füüsikaline suurus, mis võrdub antud väljapunkti asetatud punktlaengule mõjuva jõu ja selle laengu suhtega. 31. Vasaku käe reegel vasak käsi tuleb asetada nii,et magnetinduktsioon suubub peopessa, väljasirutatud sõrmed näitavad voolusuunda, siis sõrmedega täisnurga moodustav pöial näitab juhtmele mõjuva jõu suunda. 32. Induktsioonvoolu suund on elektrivool, mis tekib suletud juhtmekeerus magnetvälja muutumisel. Parema käe rusikareegel kui parema käe kõverdatud sõrmed näitavad voolusuunda, siis väljasirutatud pöial näitab jõujoone suunda. Kruvireegel kui kruvipea pöördumise suund näitab voolusuunda, siis kruvi teraviku liikumise suund näitab jõujoone suunda. 33. Elektromagnetiline induktsioonik nimetatakse elektrivoolu tekkimist juhtivas kontuuris, kui muutub selle kontuuri pinda läbiv magnetvoog
U=v*l*B*sin(alpha) U-induktsioonivool l- juhtmelõigu pikkus alpha - nurk juhtme liikumise suuna ja magnetvälja suuna vahel v-juhtmeliikumise kiirus B-magnetinduktsioon 22. Elektromotoorjõud. - suurim pinge, mida vooluallikas suudab tekitada. 23. Induktsiooni elektromotoorjõud, seda mõjutavad suurused. - näitab tööd,kui induktsioonivool viib positiivse ühikulise üksord läbi vooluringi;mõjutab magnetvoo muutumine 24. Faraday induktsiooniseadus-induktsioonvoolu tugevus oleneb magnetvoo muutumise kiirusest 25. Lenzi reegel-induktsioonivool toimib alati vastupidiselt seda voolu tekitavale põhjusele. 26. Endainduktsioon, endainduktsiooni elektromotoorjõud- Endainduktsiooniks nimetatakse nähtust, kui vooluga juhtme magnetväli indutseerib (tekitab) elektromotoorjõu antud juhtmes. Pool hakkab voolu muutumisel toimima vooluallikana, mille elektromotoorjõudunimetatakse endainduktsiooni elektromotoorjõuks. 27
32. Lenzi reegel Indutseeritud voolu suund on selline, et voolu magnetväli takistab seda voolu indutseeriva magnetvälja muutumist. Parema käe reegel kasutatakse väljasuuna määramiseks. Kui kruvipea pöördumise suund näitab voolusuunda, siis kruvi teraviku liikumise suund näitab magnetvälja jõujoone suunda 33. Elektromagnetiliseks induktsiooniks nimetatakse elektrivoolu tekkimist suletud juhtivas kontuuris selle kontuuri pinda läbiva magnetvälja muutumisel Induktsioonvoolu tekkimiseks on kaks võimalust: -Mähised liiguvad magnetväljas generaator -Mähist läbib muutuv magnetväli transformaator. 34. Elektrimootori tööpõhimõte põhineb vooluga juhtme liikumisel magnetväljas, mis omakorda põhineb vasaku käe reeglil: kui asetada vasak käsi magnetvälja nii, et jõujooned suunduvad peopessa ja väljasirutatud sõrmed näitavad voolu suunda, siis kõrvalesirutatud pöial näitab juhtmele mõjuva jõu suunda. 35
4)elektrolüütiline poleerimine 5)elektrolüütkondensaatorid 6)keemilised vooluallikad*patareid*akumulaatorid*pliiakud,leelisakud*kütuse element 4. 4.Magnetiline induktsioon-Kinnises ilma vooluallikata kontuuris tekkivat voolu nim. induktsioonvooluks. Selle põhjustaja on magnetvoo muutus ajas. Faraday: igas kinnises kontuuris indutseeritakse elektrivool, kui muutub kontuuri poolt aheldatud magnetvoog ajas. Lenz'i: induktsioonvoolul on alati selline suund, kus tema magnetväli takistab induktsioonvoolu esilekutsuvat magnetvoo muutust. El. magnetiline induktsiooniseadus: kontuuris indutseeritud elektromotoorjõud on võrdeline seda kontuuri läbiva magnetvoo kiirusega. E=-d /dt 5. 5.Valguse parameetrid1) valguse kiirus 2)valgusvoog-suurust hinnatakse valgusaistingu tugevuse järgi 3)valgustugevus-ühikulise ruuminurga kohta tulev valgusvoog 4)valgustatud-
Selle põhjustaja on magnetvoo muutumine ajas. Faraday: igas kinnises kontuuris indutseeritakse elektrivool, kui muutub kontuuri poolt aheldatud magnetvoog ajas. Lenzi: induktsioonivoolul on alati selline suund, et tema magnetväli takistab induktsioonivoolu esilekutsuvat magnetvoo muutust. El.magnet. induktsiooniseadus: kontuuris indutseeritud elektromotoorjõud on võrdeline kontuuri läbiva magnetvoo muutumise kiirusega. E=d/dt Induktsioonvoolu , nagu igasugust elektrivoolu , tekitab mingi elektromotoorjõud. Vastavad kõrvaljõud on magnetjõud.Need tekitavad induktsiooni elektromotoorjõu i . 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 Ini, väljendub valemiga
13 Elektromagnetism Elektromagnetilise induktsiooni seadus: induktsiooni emj on võrdeline kontuuriga ümbritsetud pinda läbiva magnetvoo muutumise kiirusega. 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. (nähtus) Induktiivsus näitab endainduktsiooni elektromotoorjõu ja voolutugevuse muutumise kiiruse vahelist seost vooluringis. Isevõnkumiseks nim sumbumatut võnkumist, mille sagedus oleneb võnkeringi omadustest Koosneb: energiaallikas, ventiil, võnkesüsteem, tagasiside.
Elektroodid võib ise jämedalt jagada plaat-, riba-, ujuvad, varras-, keele- jt. elektroodid, igaühte kasutatakse vastava betoonkonstruktsiooni juures. Betoon esineb selles ahelas justkui takistus. Elektrienergia muundatakse soojusenergiaks betooni sees. Soovitav aeg selle meetodi kasutamiseks on lühikeste tähtaegade ja suurte pinnamoodulite puhul. · Betooni induktsioonsoojendus meetod, mis on siis nagu nimigi reedab induktsioonvoolu kasutamisel betooni soojendamiseks kasutatav vahend. Põhimõtteliselt seisneb see konstruktsioonis, mis on mähitud juhtmete keerudega, kuhu siis hiljem juhitakse vahelduvvool. Sarrus ja terasraketis moodustavad 9 seejuures induktsioonpooli südamiku, milles hakkab tsirkuleerima induktsioonvool. See vool soojendab sarrust ja raketist, millelt kandub omakorda soojus betoonile üle
ELEKTROMAGNETILINE INDUKTSIOON JA VAHELDUVVOOL Magnetvoog on füüsikaline suurus, mis näitab magnetilist suutlikust läbida vaadeldavat pinda Tähis: (Fii) Ühik: 1 Wb (veeber) Põhivalem: kus (Fii) on magnetvoog, on pinna magnetinduktsioon on pinna pindala ja (beeta) on nurk pinna normaali ja magnetvälja suuna vahel. Elektromagnetilise induktsiooni nahtus Kinnises juhtivas kontuuris tekib magnetilise induktsiooni voo muutumisel labi selle kontuuri poolt piiratud pinna elektrivool. Induktsioonvoolu suurus on maaratud ainult voo muutumise kiirusega (d/dt) Pooriselektrivalja joujooned on kinnised kontuurid. Elektromagnetilise induktsiooni seadus Induktsiooni emj on arvuliselt vordne kontuuri labiva magnetvoo muutumise kiirusega = /t Lenzi reegel Induktsioonvool on alati suunatud selliselt, et ta mojub vastu teda esilekutsuvale pohjusele. e= -. Eneseinduktsiooni nahtus Muutuv vool indutseeriv emj samas juhis, mis puuab takistada voolukasvu. Isel elektrivooli inertsust.
Ühikmahtude loendamisega töötava rõngakujulise kolviga arvesti tööprintsiip. Seade koosneb kalibreeritud mõõtekambrist, mis kulgeb ekstsentriliselt küljega pidevalt vastu mõõtekambri seina liibuv rõngaskolb. 60. 5 61. Elektromagnetiline vooluhulga määramise põhimõte 62. 63. Põhineb induktsioonvoolu tekkele elektrijuhi liikumisel magnetväljas: 64. 1) elektrijuht on voolav vedelik, 2) vajalik magnetväli tekitatakse püsi- või elektromagneti abil, 3) mõõtesignaaliks on tekkiv pinge, mis on proportsionaalne vedeliku liikumiskiirusega 65. Uuemate seadmetena on vooluhulga määramiseks hakatud kasutamamagnetinduktsiooni põhimõttel töötavaid seadmeid. Nendes liikuvad osad puuduvad täiesti
Tähis: (Fii) Ühik: 1 Wb (veeber) Põhivalem: kus (Fii) on magnetvoog, on pinna magnetinduktsioon on pinna pindala ja (beeta) on nurk pinna normaali ja magnetvälja suuna vahel. Elektromagnetilise induktsiooni nahtus Kinnises juhtivas kontuuris tekib magnetilise induktsiooni voo muutumisel labi selle kontuuri poolt piiratud pinna elektrivool. Induktsioonvoolu suurus on maaratud ainult voo muutumise kiirusega (d/dt) Pooriselektrivalja joujooned on kinnised kontuurid. Elektromagnetilise induktsiooni seadus Induktsiooni emj on arvuliselt vordne kontuuri labiva magnetvoo muutumise kiirusega = /t Lenzi reegel Induktsioonvool on alati suunatud selliselt, et ta mojub vastu teda esilekutsuvale pohjusele. e= -.
elektrienergia mehaaniliseks energiaks, mis ongi elektrimootori tööülesanne. Kuidas on seotud parema käe reegel ja elektrigeneraator? Elektrigeneraatori tööpõhimõte põhineb magnetvälja jõujoonte lõikamisel juhtme poolt, mis omakorda põhineb parema käe reeglil: kui asetada parem käsi magnetvälja nii, et jõujooned suunduvad peopessa ja kõrvalesirutatud pöial näitab juhtme liikumise suunda, siis väljasirutatud sõrmed näitavad induktsioonvoolu suunda. Selleks, et tekiks märgatav hulk elektrienergiat, peame taas juhtme pöörama raamiks ja neid raame suurel hulgal jadamisi kerima. Mingisuguse jõuga seda raamide kogumikku ringi ajades saamegi voolu praktiliseks kasutamiseks. Oleme saanud elektrigeneraatori, mis on elektrimootoriga võrreldes pöördprotsess: nüüd muudetakse mehhaaniline energia elektrienergiaks. Mida tähendab elektriline inerts Lenzi seadusega seoses?
korrutisega. = B v l sin Kui = 90° , siis =B v l . Joonisel on kujutatud pûsimagnet N N S , mille magnetvälja suund on tähistatud püstnooltega. Magnetite vahel on juhe, mis I liigub horisontaalselt tähistatud noolte sihis. Induktsioonvoolu suunda juhis saab määrata nn. ,, parema käe" reegli abil, mis on ,,peegelpilt" ,,vasaku käe reeglile" S Kui parema käe peopesa asetada nii, et temase suunduvadmagnetjôujooned ja pöial näitab juhi liikumise suunda, siis
kiiruse vahelist seost vooluringis 232. Millest oleneb juhi induktiivsus? Induktiivsus on füüsikaline suurus, mis iseloomustab juhti elektromagnetilise induktsiooni seisukohalt ning võrdub endainduktsiooni elektromotoorjõu ja voolutugevust muutumise kiiruse suhtega. L= i V s I [ L ] = 1 = 1H [ henri ] A t 233. Formuleerige Lenzi seadus induktsioonvoolu suuna kohta. elektrivoolu töö arvel juhis eraldunud soojushulk on võrdeline voolutugevuse ruuduga, juhi takistusega ja ajaga. Q = I2*R*t 234. Millisel füüsikanähtusel põhineb elektrimootori töö? Elektrimootori aluseks on vooluga juhile mõjuv magnetvälja jõud. 235. Millisel füüsikanähtusel põhineb elektrigeneraatori töö? nähtusel, et ajas muutub magnetväli tekitab elektrivälja 236
N Joonis nr. 1 Joonis nr. 2 3. Töö käik. Koostada skeem joonis nr. 1 järgi. Ühendada kõige suurema keerdude arvuga pooliga voltmeeter 3-0-3 V Teha katseid magnetraua viimisega pooli ja väljatoomisega poolist. Teha katseid teise pooliga (endisest erinev keerdude arv). Teha järeldused: 1. Millest sõltub induktsiooni emj? 2. Millest sõltub induktsioonvoolu suund? Põhjenda. 3. Kus kasutatakse induktsiooni nähet elektriseadmetes? Koostada skeem joonis nr. 2 järgi. Skeemi toidame vahelduvvooluga 36 volti. Lülitada vool sisse ja jälgida mõõteriistade rnäitusid. Teha katseid teise pooliga (endisest erinev keerdude arv). Teha järeldused: 1. Kas poolis L1 ( L2) on elektrivool? 2. Kas pool L1 ( L 2 ) omab elektrilist kontakti pooliga L3? 3. Millega seletada voolu olemasolu poolis L1 ( L2)? 4
pinnanormaali ja B-vektori vahelise nurga koosinuse korrutisega. = B S cos . [ ] SI = 1T m2 = 1V s = 1Wb (veeber). Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadus: juhtmekeerus (juhtmekontuuris) tekkiv induktsiooni elektromotoorjõud Ei on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega juhtmekontuuris. Ei = - (NB! Valemis on Ei asemel Ei, sest Equation Editoris pole võimalik fonti muuta). t Miinusmärk tuleneb Lenzi reeglist: induktsioonvoolu suund on selline, et tema magnetväli takistab voolu põhjustavat magnetvoo muutumist, st induktsioonvool toimib alati vastupidiselt voolu põhjusele. Eneseinduktsiooni nähtus on Faraday induktsiooni erijuht, kui juhis induktsiooni elektromotoorjõudu põhjustav magnetvoo muutus on tingitud voolutugevuse muutumisest juhis endas. Pooli induktiivsus L näitab, kui suur eneseinduktsiooni elektromotoorjõud Ee tekib selles juhis Ee t
pinnanormaali ja B-vektori vahelise nurga koosinuse korrutisega. = B S cos . [ ] SI = 1T m2 = 1V s = 1Wb (veeber). Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadus: juhtmekeerus (juhtmekontuuris) tekkiv induktsiooni elektromotoorjõud Ei on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega juhtmekontuuris. Ei = - (NB! Valemis on Ei asemel Ei, sest Equation Editoris pole võimalik fonti muuta). t Miinusmärk tuleneb Lenzi reeglist: induktsioonvoolu suund on selline, et tema magnetväli takistab voolu põhjustavat magnetvoo muutumist, st induktsioonvool toimib alati vastupidiselt voolu põhjusele. Eneseinduktsiooni nähtus on Faraday induktsiooni erijuht, kui juhis induktsiooni elektromotoorjõudu põhjustav magnetvoo muutus on tingitud voolutugevuse muutumisest juhis endas. Pooli induktiivsus L näitab, kui suur eneseinduktsiooni elektromotoorjõud Ee tekib selles juhis Ee t
difusiooni teel, millest tulenevad pinnakihi vajalikud struktuurimuutused. 7 DETAILIDE KUUMUTUS TERMOTÖÖTLUSEKS, STRUKTUURIMUUTUSED TERASE KUUMUTAMISEL KUUMUTUS Vajalik kuumutustemperatuur määratakse vastavalt termotöötluse viisile lähtudes terase koostisest. Termotöötlusahjusid köetakse kütuse (gaas, masuut, süsi) põletamisega (otseselt leegiga või kaudselt kuumade gaasidega) või elektrivooluga (küttekehade kiirgusega või induktsioonvoolu abil). Oluline tähtsus on ahju kuumutuskeskkonnal, mis võib olla tavaline (õhk, kütuse põlemisgaasid jne) või kaitsev (kontrollitav gaasiline keskkond, inertgaasid, vaakum). Tavalise kuumutuskeskkonnaga ahjus toimub terase pinnal tagi teke ja süsiniku väljapõlemine õhu, auru toimel või vastupidi – süsinikuga rikastumine gaasides oleva Co, C H 4 arvel. Kaitsva keskkonna puhul neid nähtusi ei toimu.
toimub vabalt, õhu käes. Saadakse peenteraline struktuur, tugevus ja löögisitkus tõuseb. o Noolutamine toimub tavaliselt pärast karastamist - t0 tõstet. ~ 500 - 680 0C ja jahutatakse aeglaselt. Noolutamine vähendab karastastamisel tekkivat haprust. o Karastamisel t0 tõstetakse ~ 800 0C -i ja jahutatakse kiiresti vees või õlis või ka õhus, sõlt. koostisest. o Pindkarastamisel kuumutatakse terase õhuke pinnakiht (näit. leegi või induktsioonvoolu abil); sisu jääb sitkeks. o Lõõmutamine - pehme lõõmutamine: kestab 5 - 10 tundi ~ 700 0C juures töödeldavus paraneb; - rekristallisatsioonilõõmutamine: toimub 600...700 0C juures - taastab külmtöötlemisel muutunud omadused esialgseiks; - lõõmutamine pingete kõrvaldamiseks: ~ 500...600 0C juures ja aeglane jahtumine (ca 15 kraadi tunnis) - kõrvaldab näit
annaabi.ee 
