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
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].
Induktsioon Elektromagnetiliseks induktsiooniks nimetatakse elektrivoolu tekkimist suletud kontuuris selle kontuuri pinda läbiva magnetvälja muutumisel. Elektromagneetilise induktsiooni avastas Michael Faraday 1831 Induktsiooni pliit ja ahi Induktsioonpliit on väga energia säästlik. Energiasääst üle 50%. Wok-induktsioonpliit- Ökonoomne. Induktsioonahjudel on isepuhastuvad pinnad. Igasugust nõu induktsioonplaadile ei või asetada. Induktsiooni pliit Keraamiline plaat. Nõu peab olema korraliku, sileda ja puhta põhjaga. Tänan tähelepanu eest! Tekst mida juurde rääkida .
Vektorite skalaar korrutis on nende vektorite pikkuste ja vektorite vahelise koosseisu korrutis Pinnavektor antud tasapinna pinna vektor on vektor, mille pikkus võrdub selle pinna pindalaga ja suund on risti pinnaga. B-magnetinduktsioon(T), S-pindada(m2),2-nurk magnetvälja ja pinnamooli vahel, Q- magnetvoog. Sisuliselt näitab magnetvoog kui palju jõujooni läbib antud pinda. Magnetvoogi mõõtmiseks on 3 võimalust: Nurka muuta, muuta pinna pindada. Faraday induktsiooniseadus- suletud kontuuris tekkis induktsiooni elektromotoorjõud on absoluutväärtuselt võrdne magneet liikumise kiirusega läbi selle kontuuri. Lenzi reegel: Suletus kontuuris tekib induktsiooni vool on suunatud nii, et ta oma magnetvälja püüab takistada välise magneeto muutmist läbi selle kontuuri. Selleks, et Lenzi reegli abil leida induktsioonivoolu suunda tuleb: 1) teha kindlaks välise magnetvälja suund, 2) teha kindlaks kas magnetvoog kasvas või kahanes, 3) Lenzi reegli abil otsustada kuhu on
juhi pikkus S-ristlõikepindala -elektriline eritakistus 3. Elektrolüüsi kasutamine tehnikas. Aineid, milles elektrivool põhjustab keemilisi muutusi nim. elektrolüütideks. 1) galvanoplastika 2)galvanosteegia 3)elektrometallurgia 4)elektrolüütiline poleerimine 5)elektrolüütkondensaatorid 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
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
3) Ferromagneetikud. Magnetiline vastuvõtlikkus on positiivne ja suur ja sõltub välisest väljatugevusest. µ >> 1Neile on iseloomulik spontaanne magneetuvus. Nad on püsimagnetid. Fe,Co, Ni,Gd Ja mõned sulamid. Ferromagnetism pole klassikalise füüsikaga põhjendatav. Curie punkt: temperatuur, mille juures ferromagneetik kaotab omadused. 53. Kasutades allolevat joonist tuletage Faraday elektromagnetilise induktsiooni seadus. 54. Kasutades allolevat joonist, tuletage kontuuris tekkiva elektromotoorse jõu avaldis selle ühtlasel pöörlemisel. 55. Mis on kontuuri induktiivsus? Kasutades allolevat joonist, tuletage pika solenoidi induktiivsuse arvutamise valem. Võib öelda, et kontuuri läbiv magnetvoog on võrdeline vooluga I, seda võrdetegurit L nimetatakse kontuuri induktiivsuseks. 56. Mis on omainduktsiooni elektromotoorjõud? Andke selle avaldis kõige üldisemal kujul. Olgu meil vooluga kontuur. Väline magnetväli puudub
Kondensaatori energia w=Curuut/2 3. Mis tahes voolu magnetväli on arvutatav selle voolu elementide poolt põhjustatud magnetvälja tugevuste summana. Vooluelementide väljatugevus: dB=k2IdL sina*1/r ruut a(alfa) on nurk vooluelemendi vektori IDL ja sellelt välja punkti viiva raadiusvektori r vahel ning dB vektori suund on risti mõlema vektoriga. 4. Kinnises, ilma vooluallikata kontuuris tekkivat voolu nimetatakse induktsioonivooluks. 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
ALALISVOOL Elektritakistus ALALISVOOL Alalisvooluringide seadused Ohmi seadus Vooluringi osa kohta: , Kogu vooluringi kohta: ALALISVOOL Alalisvooluringide seadused Kirchoffi I seadus Sõlme voolude algebraline summa on võrdne nulliga: ALALISVOOL Alalisvooluringide seadused Kirchoffi II seadus Kinnises kontuuris võrdub emj.-de algebraline summa selles kontuuris olevate pingelangude algebralise summaga: ALALISVOOL Alalisvooluringide seadused ALALISVOOL Alalisvooluringide seadused Joule-Lenzi seadus Juhis eralduv soojushulk on võrdeline juhi takistuse ruudu ja ajaga: ALALISVOOL Alalisvooluringide seadused
vaakumis, a=90, kujuneb trajektooriks ringjoon r. Fl muutub kesktõmbejõuks seega Fl=ma=mv(ruut)/r= qvB sina=
r=mv/qB sinab) gaasis või vedelikus c)vaakumis, kui 0
1- Elektromagnetilise induktsiooni nähtus on elektrivälja tekkimine magnetvälja muutumisel. 2- Pööriselektriväli on väli, mille jõujooned on kinnised kõverad. 3- Pinge, mis tekib magnetväljas liikuva juhtmelõigu otstele siis, kui juhtmes puudub vool. 4- U = v*l*B= sin , kus v- juhtmelõigu kiirus(m/s), l-vahekaugus(1m), B- Magnetinduktsioon.(1T) 5- Juhtmekeerus e. kontuuris tekkinud induktsiooni mootorjõud on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega kontuuris. Si- süsteemis on võrdeteguriks nr1. Valem: 6- Magnetvoog näitab pinda läbivate jõujoonte arvu. 7- = B* S* cos , kus B- Tihedus, S- pindala, cos - nurk. 8- Induktsioonivool toimub alati vastupidiselt voolu esile kutsuvale põhjusele.Seda väljendab miinus märk induktsiooniseaduses. 9- Elektromagnetilist induktsiooni juhtmes põhjustab voolu muutumine juhtmes endas. 10- Näitab, kui suur enda induktsiooni elektromootorjõud tekib juhis voolutugevuse ühikulisel muutumisel
Magnetism Magnetiline vastastikmõju vastastikmõju liikuvate laetud kehade (osakeste) vahel; Magnetväli magnetilise vastastikmõju vahendaja kehade vahel, mis ümbritseb liikuvaid laetud kehi (osakesi) ja vooluga juhte; Magnetiline induktsioon B magnetvälja iseloomustav vektoriaalne suurus, mille suunaks on magnetvälja suund ja suurus on määratletud magnetväljas asetsevale vooluga kontuurile mõjuva maksimaalse jõumomendi Mmax ja kontuuris kulgeva voolu tugevuse I ning kontuuri poolt piiratud pinna pindala S suhtega: M B = max I S Magnetilise induktsiooni B ühik 1 T (tesla) sellise magnetvälja magnetiline induktsioon, millesse asetatud vooluga kontuurile, mis piirab pindala 1 m 2 ja milles kulgeb vool tugevusega 1A, mõjub seda kontuuri pöörav maksimaalne jõumoment 1 N·m.
magnetinduktsioon on 1 tesla Faraday induktsiooniseadus- induktsiooni emj. On võrdeline magnetvoo muutumnise kiirusega 1 veeber on selline magnevoo muutus, mis ühe sekundi jooksul toimudes tekitab teklitab induktsiooni emj. 1 volt Lenzi reegli sõnastusi: a)induktsioonivoolu suund on selline, et tema magnetväli takistaks muutust, mis voolu põhjustab b)induktsioonivool toimib alati vastupididselt seda voolu esile kutsuvale põhjusele c)kui välismõju tingib magnetvoo kasvu kontuuris, siis on induktsioonivoolu magnetväli välise magnetvälja suhtes vastassuunaline(takistab kasvu). Kui aga välismõju põhjustab magnetvoo kahanemist, siis on induktsioonivoolumagnetväli välise magnetväljaga samasuunaline(takistab kahanemist). Lenzi reegli praktiline rakendamine: 1)tuleb kindlaks teha välise magnetvälja jõujoonte suund 2)tuleb kindlaks teha, kas kontuuris magnetvoog kasvab või kahaneb 3)vastavalt Lenzi reeglile tuleb kindlaks teha kontuuris tekkiva magnetvälja suund
suund. Kontuur peab olema tasakaaluasendis. 3. Millist suunda loetakse magnetvälja suunaks? Magnetvälja kokkuleppelist suund a näitab magnetnõela põhjapoolus. 4. Kuidas on määratletud magnetvälja magnetinduktsiooni B vektori pikkus (kuidas arvutatakse suurust B, mis iseloomustab välja tugevust) ja milline on selle vektori suund? B=Mmax/I x S Magnetinduktsioon B on võrdeline maksimaalse jõumomendiga (N x m) ja pöördvõrdeline kontuuris kulgeva voolutugevusega (A) ja kontuuri poolt piiratud pinna pindalaga (S) Mida suurem on magnetinduktsioon, seda suurem/tugevam on väli. 5. Kuidas on määratletud magnetvälja magnetinduktsioon 1 T (tesla)? 1T on suurus, mis on võrdeline jõumomendiga 1N*m ja pöördvõrdeline kontuuris oleva voolutugevuse 1A, mis piirab kontuuris ppindala suurusega 1m2. Tesla on sellise välja magnetiline induktsioon, kus vooluga raamile, mille pindala on 1 m2,
Emil Lenz 1804 1865 Eesti päritolu Vene teadlane. Õppis Tartu Ülikoolis. Induktsioonivoolu määrava reegli või seaduse formuleerija. Peterburi Ülikooli rektor Lenzi reegli sõnastused Induktsioonivoolu suund on selline, et tema magnetväli takistaks muutust, mis voolu põhjustab. Induktsioonivool toimib alati vastupidiselt seda voolu esile kutsuvale põhjusele. Kui välismõju tingib magnetvoo kasvu kontuuris, siis on induktsioonivoolu magnetväli välise magnetvälja suhtes vastassuunaline. Kui aga välismõju põhjustab magnetvoo kahanemist, siis on induktsioonivoolu magnetväli välise magnetväljaga samasuunaline. Energia jäävuse seadus ja tasakaaluasend Mõnikord öeldakse, et Lenzi reegel väljendab energijäävuse seadust. Lenzi reegli mitte kehtimise korral põhjustaks voolu suurenemine selle kasvu üha kiiremat jätkumist. Tegemist oleks ei millegi arvelt töötava
See asetsetakse taustsüsteemi. Suunda saab teha kindlaks kruvi reegliga. 3) Millist suunda loetakse magnetvälja suunaks? Magnetvälja kokkuleppelist suunda näitab magnetnõela põhjapoolus. 4) Kuidas on määratletud magnetvälja magnetinduktsiooni B vektori pikkus (kuidas arvutatakse suurust B, mis iseloomustab välja tugevust). Magnetinduktsioon on võrdeline maksimaalse jõumomendiga ja pöördvõrdeline kontuuris kulgeva voolutugevuse ja kontuuri poolt piiratud pindala korrutisega. B=Mmax/J*S Mida suurem on magnetinduktsioon,seda suurem/tugevam on magnetväli. 5) Kuidas on määratletud magnetvälja magnetinduktsioon 1 T (tesla)? 1T on suurus, mis on võrdeline jõumomendiga 1N*m ja pöördvõrdeline kontuuris oleva voolutugevuse 1A, mis piirab kontuuris pindala suurusega 1m2. Tesla on sellise välja magnetiline induktsioon, kus vooluga raamile, mille pindala on 1 m²
3.Sõnasta elektromagnetilise induktsiooni seadus (lisada valem). Induktsiooni elektrimootorjõud suletud kontuuris absoluutväärtuselt kontuuri pindala läbiva magnetilise muutumise kiirusega. Ei=ΔΦ/ Δt, Ei=n*ΔΦ/ Δt ΔΦmagnetvoo muutus(Wb); Δtajavahemik(s)
Laetud juhi energia võrdub laadimisel kulutatud tööga dA=fii*d*q Kondensaatori energia w=Curuut/2 3. Mis tahes voolu magnetväli on arvutatav selle voolu elementide poolt põhjustatud magnetvälja tugevuste summana. Vooluelementide väljatugevus: dB=k2IdL sina*1/r ruut a(alfa) on nurk vooluelemendi vektori IDL ja sellelt välja punkti viiva raadiusvektori r vahel ning dB vektori suund on risti mõlema vektoriga. 4. Kinnises, ilma vooluallikata kontuuris tekkivat voolu nimetatakse induktsioonivooluks. 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 5
1863 valiti ta Peterburi Ülikooli rektoriks. Ta oli abielus Dorothea Emerentiaga ja neil sündis kolm poega. Emil Lenz suri reisil Itaaliasse Roomas 10. veebruaril 1865 ja on maetud Roomasse. Lenzi reegel Induktsiooni voolu suund on selline,et tema magnetväli takistaks muutust,mis voolu põhjustab Induktsiooni vool toimib alati vastupidiselt seda voolu esile kutsuvale põhjusele. Kui välismõju tingib magnetvoo kasvu kontuuris,siis on induktsioonivoolu magnetväli välise magnetvälja suhtes vastassuunaline. Kui aga välismõju põhjustab magnetvoo kahanemist, siis on induktsioonivoolu magnetväli välise magnetväljaga samasuunaline. Suletud kontuuris tekkinud induktsioonivoolul on selline suund, et tema magnetväli takistab voolu tekitava magnetvoo muutumist. Voolu suund Tekkinud voolu magnetväli Huvitavad faktid Sõnastas induktsioonivoolu määramise reegli. Tema nime kannab Lenzi neem Taimõri järves.
7)Magnetvoog iseloomustab magnetvälja läbi terve pinna. Magnetvoog on võrdne magnetinduktsiooni, pinna pindala ja magnetinduktsiooni ning pinna normaali vahelise nurga koosinuse korrutisega. 8)Magnetvoo ühiku sõnastus- magnetvoog on 1 Wb, kui läbi 1 ruutmeetri suuruse pinna läheb magnetinduktsioon 1 T pinnaga risti. 9)Faraday induktsiooniseadus ehk magnetilise induktsiooni põhiseadus ütleb, et induktsiooni elektromotoorjõud (laenguid kinnises kontuuris ,,liikuma panev jõud") on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. 10) induktsioonivoolu suund on selline, et tema magnetväli takistaks muutust, mis voolu põhjustab või siis b)induktsioonivool toimib alati vastupidiselt seda voolu esile kutsuvale põhjuseleehk pikemalt: c)kui välismõju tingib magnetvoo kasvu kontuuris, siis on induktsioonivoolu magnetväli välise magnetvälja suhtes vastassuunaline. Kui aga välismõju põhjustab
eritakistus 3. Elektrolüüsi kasutamine tehnikas. Aineid, milles elektrivool põhjustab keemilisi muutusi nim. elektrolüütideks. 1) galvanoplastika 2)galvanosteegia 3)elektrometallurgia 4)elektrolüütiline poleerimine 5)elektrolüütkondensaatorid 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
lihtsamad, odavamad ja töökindlamad kui alalisvoolumootorid; alates XX sajandi viimasest veerandist aga ka samahästi reguleeritavad.Alalisvooluks nimetatakse voolu, mille suund ja tugevus ajas ei muutu.Induktsioonivool on elektrivool, mis tekib suletud juhtmekeerus magnetvälja muutumisel. Nähtuse avastas 1831. aastal Michael Faraday.Näiteks tekib elektrivool paljudest juhtmekeerdudest koosnevas poolis kui viimase läheduses või sees liigutada püsimagnetit.Induktsioonivoolu suund kontuuris sõltub sellest kas magnetvoog läbi kontuuri pinna kasvab või kahaneb, samuti magnetilise induktsiooni vektori suunast kontuuri pinna suhtes. Üldise reegli induktsioonivoolu suuna määramiseks andis Emil Lenz 1833. aastal. Lenzi reegli võib sõnastada järgmiselt: Suletud kontuuris tekkiv induktsioonivool on suunatud nii, et tema magnetvoog läbi kontuuri pinna püüab kompenseerida induktsioonivoolu esilekutsuvat magnetvoo muutumist.Magnetvoog on füüsikaline suurus,
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 elektromotoorjõud on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. SI-süsteemi korral i = -ø/t ø on magnetvoo muutus kontuuris t on ajavahemik, mille jooksul muutus toimus. Lenzi reegel , erinevad sõnastused: a) induktsioonivoolus suund on selline, et tema magnetväli takistaks muutust, mis voolu põhjustab b) induktsioonivool toimib alati vastupidiselt seda voolu esile kusuvale põhjusele c) kui välismõju tingib magnetvoo kasvu kontuuris, siis on induktsioonivoolu magnetväli välise magnetväljaga samasuunaline (takistab kaganemist)
1.18 Elektritarviti Elektritarvitiks on näiteks elektrimootor, küttekeha, lamp, taskutelefon. Tarvitis muundub elektrienergia mingiks teiseks energialiigiks: mootoris mehaaniliseks energiaks, küttekehas soojusenergiaks, lambis soojus- ja valgusenergiaks, telefonis elektromagnetiliseks ja/või helienergiaks. 2. Elektrivoolu tekkimine 2.1 Induktsioon Elektromagnetiliseks induktsiooniks nimetatakse elektrivoolu tekkimist suletud kontuuris selle kontuuri pinda läbiva magnetvälja muutumisel. Elektromagnetilise induktsiooni poolt põhjustatud elektrivoolu nimetatakse induktsioonivooluks. Elektrivoolu tekkimine suletud kontuuris magnetvälja muutumisel annab tunnistust sellest, et kontuuris mõjuvad laetud osakestele mitteelektrostaatilise olemusega kõrvaljõud, ehk induktsiooni elektromotoorjõud. Induktsioonil on elektrotehnikas väga tähtis osa selle abil saame tekitada elektrivoolu. Juhtmes tekib pinge, kui:
mähises ja sellega ühendatud juhis induktsioonivool. Juhe liigub magneti suhtes Magnet liigub juhtme suhtes Muutub magnetvälja tugevus Vooluallikas voolu genereerija, seade, kust vooluring saab voolu. Elektromagnetiline induktsioon nähtus, mis seisneb selles, et muutuv magnetväli tekitab elektrivälja. Elektrivoolu tekkimine suletud juhtivas kontuuris seda kontuuri läbiva magnetvälja muutumisel. NB! Mitte segi ajada magnetilise induktsiooniga, mis on magnetvälja tugevust kirjeldav suurus. Elektromagnetiliseks induktsiooniks nimetame nähtust, kus magnetvoo muutumine kutsub kinnises kontuuris esile elektromotoorjõu, mis on võrdeline magnetvoo kahanemise kiirusega: , st magnetvälja enda muutus. Miinusmärk tähendab seda, et induktsiooni
saab see nihkuda. Seega magnetväli teeb tööd vooluga juhtme nihutamisel. 49. Kasutades allolevat joonist, tuletage töö avaldis vooluga kontuuri liikumisel homogeenses magnetväljas. Jõud dA2>0. Jõud dA1<0 50. Lähtudes töö üldavaldisest magnetväljas, tuletage töö avaldis vooluga kontuuri pöördumisel magnetväljas. Antud juhul on töö positiivne. Vastupidisel pööramisel oleks töö negatiivne. Tööd tehakse vooluallika e.m.j. Arvel, mis hoiab voolu kontuuris konstantsena. Nii töötab elektrimootor. 51. Mis on magneetuvus? Mis on magnetväljatugevus ja miks see on vajalik suurus? Mis on suhteline magnetiline läbitavus? Mikrovoolude magnetinduktsioon on aine magneetuvus. Magneetuvusel ja magnetväljatugevusel sama dimensioon ja ühik. Suhteline magnetiline läbitavus näitab mitu korda erineb magnetinduktsioon aines magnetinduktsioonist vaakumis. 52. Kuidas klassifitseeritakse magneetikud? 1) Diamagneetikud
saab see nihkuda. Seega magnetväli teeb tööd vooluga juhtme nihutamisel. 49. Kasutades allolevat joonist, tuletage töö avaldis vooluga kontuuri liikumisel homogeenses magnetväljas. Jõud dA2>0. Jõud dA1<0 50. Lähtudes töö üldavaldisest magnetväljas, tuletage töö avaldis vooluga kontuuri pöördumisel magnetväljas. Antud juhul on töö positiivne. Vastupidisel pööramisel oleks töö negatiivne. Tööd tehakse vooluallika e.m.j. Arvel, mis hoiab voolu kontuuris konstantsena. Nii töötab elektrimootor. 51. Mis on magneetuvus? Mis on magnetväljatugevus ja miks see on vajalik suurus? Mis on suhteline magnetiline läbitavus? Mikrovoolude magnetinduktsioon on aine magneetuvus. Magneetuvusel ja magnetväljatugevusel sama dimensioon ja ühik. Suhteline magnetiline läbitavus näitab mitu korda erineb magnetinduktsioon aines magnetinduktsioonist vaakumis. 52. Kuidas klassifitseeritakse magneetikud? 1) Diamagneetikud
2)pinna suurusest S (M2) 3)nurgast pinnanormaali ja B vahel Beeta *magnetvoog arvutatakse järgmisest valemist ...=BScos... *magnetvoo tähtis on .... Ja mõõtühik veeber (Wb) *1Wb on magnetvoog läbi 1 m2 suuruse pinna siis kui see pind paikneb risti jõujoontega magnetväljas mille induktsioon on 1T *pinda läbiv magnetvoog on maksimaalne, kui pind on risti magnetväljaga ja null siis, kui pind paikneb magnetvälja sihis *EMI nähtuse võib sõnastada: Suletud kontuuris tekib elektrivool siis, kui muutub selle kontuuriga piiratud pinda läbiv magnetvoog Elektromagnetilise induktsiooni seadus EMI nähtuse kvantitatiivseks iseloomustamiseks ei sobi induktsioonivoolu tugevus, kuna see sõltub kontuuri takistusest. Selleks sobib elektomotoorjõud(emj), mis ei sõltu kontuuri omadustest. Muutuva MV-i poolt tekitatud emj nim. Induktsiooni elektromotoorjõuks ja tähistatakse Ei (V) EMI-seadus: Kontuuris tekkiv Ei on võrdeline selle kontuuri
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
põhjustatud magnetvälja tugevuste vektoriaalse summana, kusjuures vooluelementide väljatugevus arvutatakse valemi dB=k2Idlsin*1r2 abil, kus on nurk vooluelemendi vektori Idl ja sellelt väljapunkti viiva raadiusvektori r vahel ning dB vektori suund on risti mõlema vektoriga. K2=04 ja magnetvälja konstant 0=410-7 Hm H-induktiivsuse ühik hendri. 4)Elektromagnetiline induktsioon. - Galvanomeetri ahelas (kinnises vooluallikata kontuuris) tekivad voolu nim induktsioonvooluks. Selle põhjustaja on magnetvoo muutumine ajas. Elektromagneetilise induktsiooni seadus (Faraday seadus): Igas kinnises kontuuris indutseeritakse elektrivool, kui muutub kontuuri poolt aheldatud magnetvoog ajas. Lenzi seadus: Induktsioonivoolul on alati selline suund, et tema magnetväli takistab induktsioonivoolu esilekutsuvat magnetvoo muutust. Induktsioonivoolu, nagu igasugust elektrivoolu, tekitab mingi elektromotoorjõud
eemaldada, siis rõngas tõmbub magneti poole. Järelikult magneti pooluse lähenemisel rõngale tekib rõnga magnetipoolsel küljel samanimeline magnetpoolus, mis tõukab, ja magneti eemaldumisel tekib teisenimeline magnetpoolus, mis tõmbab. Joonis 2 Samasuguse katse võib teha juhtmepooliga. Pool, mida läbib induktsiooni vool sarnaneb püsimagnetiga. Magneti lähenemisel poolile suureneb pooli läbiv magnetvoog ja magneti eemaldumisel väheneb pooli läbiv magnetvoog. Lenzi reegel : suletud kontuuris tekkiv induktsioonivool on suunatud nii, et tema magnetvoog läbi kontuuripinna püüab kompenseerida välismõju põhjustatud magnetvoo muutumist. 19. Elektromagnetilise induktsiooni seadus. Elektrivool tekib ainult sel juhul, kui vabadele laengutele mõjuvad kõrvaljõud. Nende jõudude tööd positiivse ühiklaengu ümberpaigutamisel kogu suletud vooluringi ulatuses nimetatakse elektromotoorjõuks. Kontuuripinda läbiva magnetvoo muutumisel tekivad kõrvaljõud, mille mõju iseloomustab
poolu lähenemisel rõngale tekib rõnga magnetipoolsel küljel samanimeline magnetpoolus, mis tõukab ja magneti eemaldumisel tekib teisenimeline magnetpoolus, mis tõmbab. (Joonis2). Samasuguse katse võib teha juhtmepooliga. Pool, mida läbib induktsioonivool sarnaneb püsimagnetiga. Magneti lähenemise poolile suureneb pooli läbiv magnetvoog ja magneti eemaldumisel väheneb pooli läbiv magnetvoog. Lenzi reegel: suletud kontuuris tekkiv induktsioonivool on suunatud nii, et tema magnetvoog läbi kontuuri pinna püüab kompenseerida välismõju põhjustatud magnetvoo muutumist. §19. Elektromagnetilise induktsiooni seadus Elektrivool tekib ainult sel juhul kui vabadele laengutele mõjuvad kõrvaljõud. Nende jõudude tööd positiivse ühiklaengu ümberpaigutamisel kogu suletud vooluringi ulatuses nimetatakse elektromotoorjõuks. Kontuuri pinda läbiva magnetvoo muutumisel tekivad kõrvaljõud, mille
2 2 R * 2 ( R0 + R ) 2 P RJ = k= R= R0 + R R0 + R -U ( ) r= J r-vooluringi sisetakistus Kirchhoffi reeglid 1.seadus: Sõlmes koonduvate voolude algebraline summa on võrdne nulliga. st. punkti tulevate ja sealt väljuvate voolude summad on võrdsed. : Ik = 0 Ahela sõlmeks nimetatakse punkti, kus koondub rohkem,kui kaks juhet. 2.seadus: Kinnises kontuuris võrdub emj. algebraline summa pingelangude (IR) algebralise summaga. Mistahes kinnises ahelas on pingete summa null, st. sellesse ahelasse jäävate vooluallikate elektromotoorjõudude summa on võrdne ahelas olevatel koormistel (takistitel) kujunevate pingelangude summaga. Elektrivool metallides ja elektrolüütides Metallides, pooljuhtides on laengukandjateks elektronid. Elektrolüütides, ioniseeritud gaasides lisanduvad veel ioonid. Vool juhis kestab hetkeni , millal juhi kõigi punktide
Magneti liigutamisel rõnga suhtes lõikab rõngas magnetvälja jõujooni. Magnetvoog, mis läbib rõngast kas kasvab või kahaneb olenevalt sellest, kas magnet liigub rõnga poole või rõngast eemale. Muutuva magnetvälja tõttu tekib rõngas vool, mida omakorda ümbritseb magnetväli. Magneti magnetväli ja rõnga magnetväli mõjutavad üksteist. Energia jäävuse seaduse põhjal püüab rõngast läbinud magnetvoog jääda muutumatuks. Lenzi reegel Suletud kontuuris tekkinud induktsioonivoolul on selline suund, et tema magnetväli takistab voolu tekitava magnetvoo muutumist. Heinrich Friedrich Emil Lenz oli baltisakslane. Õppis 1820-1823 a. Tartu Ülikoolis.
mis on põhjustatud nende kehade liikumisest. Magnetväli magnetilist vastastikmõju edasiandev väli, mis ümbritseb vooluga juhte ja liikuvaid laenguid. Magnetvälja asetatud vooluga kontuurile (raamile) mõjub kontuuri pöörav jõumoment, mis orienteerib kontuuri kindlasse tasakaalulisse asendisse. Kontuuri pinna positiivse normaali suund selles asendis loetakse magnetvälja suunaks kontuuri asukohas. Kontuuri pinna positiivse normaali suund määratakse kontuuris kulgeva voolu suunaga "kruvireegli" järgi. suund tasakaaluasendis (magnetvälja suund) I n Kontuuri pöörav jõumoment M (jõu F ja jõuõla l korrutis) avaldub: M = B I S sin , kus B on magnetvälja magnetiline induktsioon; I voolutugevus kontuuris; S kontuuri poolt piiratud pinna pindala;
1. Elektromagnetiliseks induktsiooniks nimetatakse elektrivoolu tekkimist juhtivas kontuuris, kui muutub selle kontuuri pinda läbiv magnetvoog. 2. Pööriselektrivälja omadused. Pööriselektriväli elektriväli, mille jõujooned pöörised, väli tekib magnetvälja muutumisel. Väli ei ole vahetult seotud laengutega Jõujooned on kinnised kõverad Jõujoonte suund ühtib induktsioonivoolu suunaga A=E 3. Magnetvoog näitab, millisel määral läbivad magnetvälja jõujooned mingit pinda. = B S cos [Wb]
11. Magnetväli, Ampere ja Lorentzi valemid Voolude vastastikune mõju realiseerub magnetväljaks nimetatava välja kaudu. Magnetvälja põhiomadus on, et ta mõjutab välja asetatud liikuvat laengut või elektrivoolu jõuga. Seda jõudu nim magnetiliseks jõuks. Paigalseisvale laengule magnetväli mõju ei avalda. Seega elektrivool on nii magnetvälja tekitaja kui ka selle vastuvõtja. Magnetvälja uurimiseseks kasutame tasapinnalises väga väikeste mõõtmetega kinnises kontuuris kulgevat proovivoolu. Kontuuri orientatsiooni ruumis hakkame iseloomustama tema normaali suunaga, mis on seotud voolu suunaga parema käe kruvi reegli järgi. Ampere`i seadus voolude vastastikuse mõju seadus (juhtme kohta) dF = idl * B ehk: juhile avalduv jõud on võrdeline juhti läbiva voolutugevusega, juhi pikkusega, juhi asendiga magnetväljas (sin) ja magnetvälja tugevusega. juhe asub välises magnetväljas
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
Elektromagnetiline induktsioon elektrivoolu tekkimine suletud juhtme keerus, kui see paikneb ajaliselt muutuvas magnetväljas. Lenzi reegel : suletud kontuuris tekkiv induktsioonivool on suunatud nii, et tema magnetvoog läbi kontuuripinna püüab kompenseerida välismõju põhjustatud magnetvoo muutumist. elektromotoorjõud Vabadele laengutele mõjuvad kõrvaljõude töö positiivse ühiklaengu ümberpaigutamisel kogu suletud vooluringi ulatuses. Kontuuripinda läbiva magnetvoo muutumisel tekivad kõrvaljõud, mille mõju iseloomustab induktsiooni elektromotoorjõud.
induktsiooniga magnetvälja muutus tekitab elektrivälja. Vastavat elektrivoolu nimetatakse induktsioonivooluks. Magnetvoog näitab, millisel määral läbivad magnetvälja jõujooned vaadeldavat pinda selle pinna suruse ja asendi tõttu magnetväljas. =B*S*cos B-magnetinduktsioon, S- voolukontuuri pindala, cos-nurk magnetinduktsiooni ja pinnanormaali vahel. Mõõtühik on veeber(Wb). Elektromagnetiliseks induktsiooniks nimetatakse elektrivoolu tekkimist suletud kontuuris selle kontuuri pindala läbiva magnetvälja muutumisel. Elektromagnetilise induktsiooni poolt põhjustatud elektrivoolu nimetatakse induktsioonivooluks. Lenzi reegel induktsioonivoolu suund on selline, et tema magnetväli takistaks muutust, mis voolu põhjustab. Induktsiooni elektromotoorjõud on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega. i=-/t juhtme keeru kohta. Juhtmes induktsiooni elektromotoorjõu tekkimiseks v ajalik magnetvoo muutus on põhjustatud voolu muutumisest juhtmes
siis pöial näitab jõu suunda. LJ on alati risti nii magnetväljaga, kui ka liikumise suunaga. LJ mõjul liiguvad osakesed magnetväljas kõverjoont mööda(kui =0, siis on trajektoor sirgjoon, kui =90, siis ringjoon ja kui 0< <90, siis kurvijoon) 3. Elektromagnetilise induktsiooni(EI) nähtus ja näide koos seletustega: Elektromagnetilise induktsioon nähtus seisneb selles, et muutuv magnetvoog põhjustab suletud kontuuris elektrivoolu tekke. Ev-u suund sõltub sellest, missuguse suunaga on manetväli, samuti ka, kas kontuuri läbiv magnetvoog kasvab või kahaneb. 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
r r hõlmatud voolude algebralist summat. See teoreem diferentsiaalkujul: rot B = µ 0 j . Siit järeldub, et magnetväli on solenoidaalne väli. Lõpmata pika solenoide magnetväli: B = µ 0 n I , kus I on voolutugevus solenoidis ja n - solenoidi keerdude arv pikkusühiku kohta. Vooluga kontuuri käitumist magnetväljas mõjustab suuresti selle magnetmoment r r p m = ISn , kus I on voolutugevus kontuuris ja S kontuuri katva pinna pindala. Välises r r r B magnetväljas B jõu F = p m mõjul kontuur liigub suunas, kus magnetväli on n r r r tugevam, ja momendi M = p m × B mõjul pöördub tasakaaluasendisse, mille korral r r r p m B ( M = 0 ). Ampe`re´i jõudude töö kontuuri nihkel juhul, kui kontuuris hoitakse
Homogeenses magn.väljas hakkab jääva kiirusega risti indukts.joontega liikuv osake tiirlema ringjoonel, mille raadius m-mass(kg), v-liik.kiirus (m/s) avaldub valemist: Magn.läbitavuse järgi jagatakse ained kolmeks: Paramagneetikud, >1 Diamagneetikud, <1 Ferromagneetikud, palju suurem kui 1. Mingi t Ampere'i hüpotees: iga keha magn. omadused on määratud selles kehas toimuvate ringvooludega Elektromagn.indukts.seadus: induktsioonielektromotoorjõud suletud kontuuris võrdub absoluutväärtuselt kontuuri pindala i= (V) -magnetvoo muut (Wb), t- läbiva magnetvoo muutumise kiirusega. aeg(s), i-induktsioonielektromotoorjõud Lenzi reegel: suletud kontuuris tekkinud indukts.vool on sellise suunaga, et tema magn.väli püüab takistada välise magn.välja muutumist. ie ie-eneseindukts.
naaberjuhtmes.Magnetvoog-näitab, millisel määral läbivad magnetvälja jõujooned vaadeldavat pinda selle pinna suuruse ja asendi tõttu magnetväljas.Faraday indukt. Seadus:indukt. Elektrromotoorjõud on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega.Lenzi reeglid: 1)indukts. Suund on selline, et tema magnetväli takistab muutust, mis voolu põhjustab2)indukt.vool toimib alati vastupidiselt seda voolu esile kutsuva põhjusele3)kui välismõju tingib magnetvoo kasvu kontuuris, siis on indukt.voolu magnetväli välise magnetvälja suhtes vastassuunaline.Kui välismõju põhjustab magnetvoo kahanemist,siis on indukt.voolu magnetväli välise magnetväljaga samasugune.Magnetvälja jõujoon- mõtteline joon, mille igas punktis on B-vektor suunatud piki selle joone puutujat.Kruvireegel-näitab, et vooluga juhtmelõiku ümbritseva magnetvälja suund ühtib paremkeermelise kruvi pööramise suunaga,kui voolu suunaks on kruvi kulgeva liikumise suund
· giga G 109 · mikro µ 10-6 · mega M 106 · nano n 10-9 · kilo k 103 · piko p 10-12 2. Definitsioonid (ise tuleb lisada näited ja selgitused) Elektromagnetiliseks induktsiooniks nimetatakse induktsioonivoolu tekkimist suletud kontuuris, kui kontuur asetseb muutuvas magnetväljas või liigub nii, et muutub kontuuriga piiratud pinda läbiv magnetvoog. Magnetvoog on füüsikaline suurus, mis on võrdne magnetilise induktsiooni vektori mooduli, kontuuriga piiratud pinna pindala ja pinnanormaali ning induktsioonivektori vahelise nurga koosinuse korrutisega. Induktsiooni emj. tekkimist juhis selles juhis esineva elektrivoolu tugevuse muutumise tõttu nimetatakse eneseinduktsiooniks.
.kus on elektromotoorjõud voltides , on kontuuriga piiratud pinda läbiv magnetvoog veeberites Magnetvoog näitab pinda läbivate jõujoonte arvu.See arv on määratud jõu joonte tihedusega. Magnetvoogu saab leida järgmise valemi kaudu: , kus B-magnetinduktsioon, S- pindala. nurk pinna normaali ja magnetvälja vahel .MV ühik on (1 Wb) Lenzi reegel on reegel induktsioonivoolu suuna määramiseks. See kõlab järgnevalt: suletud kontuuris tekkiv induktsioonivool on suunatud nii, et tema magnetvoog läbi kontuuri pinna püüab kompenseerida induktsioonivoolu esilekutsuvat magnetvoo muutumist Endainduktsiooni nähtuseks nimetatakse elektromagnetilise induktsiooni alaliiki, mille korral magnetvoo muutus on põhjustatud voolu muutusest vaadeldavas juhis endas. Juhi induktiivsus- näitab meile, kui suure magnetvoo muutuse tekitab selle juhi korral ühikuline voolu muutus. Juhi induktiivsuse arvutamine: L= / I
= 𝑅+𝑟 Kasutegur on maksimaalne, kui r-R=0 R=r 16. KIREHHOFFI VÕRRAND Nende abil saab vooluringis teha arvutusi lihtsamalt kui Ohmi seadust kasutades. Tuleb ära näidata voolu suunad; tähistada voolutugevused (voolusuuna alguse võib valida suvaliselt). Voolutugevus onsama vooluringi selles osas, kus ei ole hargnemist. 1 reegel: sõlmpunkti saabuvate voolude summa on võrdne sealt väljuvate voolude summaga ( I3 I1 I 2 ) 2 reegel: kontuuris olevate elektronmotoorjõudude summa on võrdne takistuse ja teda läbiva voolutugevuse korrutise n m summaga. ( i 1 E k 1 I k Rk ). Selle reegli kasutamiseks on vaja kontuurile märkida ümberkäigu suund (päripäeva või vastupäeva). 17. MAGNETVÄLI JA MAGNETVÄLJA INDUKTSIOON Magnetväli esineb koos liikuvate laengute või elektrovooludega
*VOOLUKATKEMISEL=eneseinduktsioon püüab voolu alal hoida, selletõttu ei katke vool vooluallika väljalülitamisel kohe. 5)induktsiooni emj. (kuidas arvutada)- Induktsiooni emj. (i - V e. volt). i=vBlsin VAJALIK VALEM: I= r-sisetakistus; R-takistus ( -oom) v-juhtme liikumise kiirus ( ) B-magnetiline induktsioon (T) l-juhtme pikkus (m) -nurk induktsioonivektroi ja kiirusvektori vahel 6)Faraday induktsiooniseadus- Mõiste: suletud voolu kontuuris on induktsiooni 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...
K2=04 ja magnetvälja konstant 0=410-7 Hm H-induktiivsuse ühik hendri. dB = k 2 Idl sin 1 / r 2 k 2 = µ 0 / 4 = 10 -7 H / m H (henri)-induktiivsuse ühik dB = k 2 Idl r / r 3 r / r -ühik vektor 4. Elektromagneetiline induktsioon-Galvanomeetri ahelas tekivad voolu nim induktsioonvooluks.Selle põhjustaja on magnetvoo muutumine ajas. Elektromagneetilise induktsiooni seadus (Faraday seadus) Igas kinnises kontuuris indutseeritakse elektrivool, kui muutub kontuuri poolt aheldatud magnetvoog ajas. Lenzi seadus Induktsioonivoolul on alati selline suund, et tema magnetväli takistab induktsioonivoolu esilekutsuvat magnetvoo muutust. Induktsioonivoolu, nagu igasugust elektrivoolu, tekitab mingi elektromotoorjõud. Ei. El.magn. induktsiooniseadus- Kontuuris indutseeritud elektromotoorjõud on võrdeline kontuuri läbiva magnetvoo muutumise kiirusega. EI=-d/dt 5
magn.väljas liikuvale laengule. Vasaku käe reegel: Kui laengu kiirus asetada vasak käsi nii, et väljasirutatud sõrmed näitavad laengu liikumise suunda ja B suundub peopessa, siis kõrvalesirutatud pöial näitab Lorentz’i jõu suunda. Ampere’i hüpotees: iga keha magn. omadused on määratud selles kehas toimuvate ringvooludega Elektromagn.indukts.seadus: −∆ Φ induktsioonielektromotoorjõud suletud kontuuris võrdub εi= (V) ∆Φ-magnetvoo ∆t absoluutväärtuselt kontuuri pindala läbiva magnetvoo muut (Wb), ∆t-aeg(s), εi- muutumise kiirusega. induktsioonielektromotoorjõud Lenzi reegel: suletud kontuuris tekkinud indukts.vool on sellise suunaga, et tema magn.väli püüab takistada välise magn.välja muutumist. 1. ELEKTRIVOOLU TEKKEMEHHANISM
annaabi.ee 
