Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Elektromagnetická indukce. Indukční zákon V roce 1831 jej poprvé vyslovil Michael Faraday. V roce 1865 jej zobecnil James Clark Maxwell. Na principu elektromagnetické.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Elektromagnetická indukce. Indukční zákon V roce 1831 jej poprvé vyslovil Michael Faraday. V roce 1865 jej zobecnil James Clark Maxwell. Na principu elektromagnetické."— Transkript prezentace:

1 Elektromagnetická indukce

2 Indukční zákon V roce 1831 jej poprvé vyslovil Michael Faraday. V roce 1865 jej zobecnil James Clark Maxwell. Na principu elektromagnetické indukce fungují všechny elektrické stroje – generátory, motory, transformátory...

3 Indukční zákon Mějme vodivou smyčku s připojeným voltmetrem. Ф Během doby Δt zvětšíme ve smyčce tok z nuly o hodnotu ΔΦ. Voltmetr kývne v kladném smyslu a po zvýšení toku se opět ustálí na nule. Znovu zvýšíme tok a voltmetr znovu kývne. Zmenšíme-li tok, voltmetr kývne s opačnou výchylkou. Závěr Závěr : Ve smyčce se při změně toku indukuje napětí

4 Indukční zákon Indukované napětí v závitu ohraničujícího určitou plochu je rovno rychlosti změny magnetického toku procházejícího touto plochou. V případě cívky s N závity v sérii platí

5 Indukční zákon Změny toku lze tedy dosáhnout Platí - změnou indukce B - změnou plochy S

6 Pohybové ind.napětí Platí

7 Spřažený tok 2 cívek Cívka protékaná proudem vytvoří tok Φ. Do blízkosti první cívky umístíme další cívku. Dutinu druhé cívky zasáhne pouze tok Φ sd < Φ. Změna toku Φ první cívky bude do druhé cívky indukovat napětí spřažený (též spjatý, hlavní) tok Tok Φ sd je společný pro obě cívky. Nazýváme ho spřažený (též spjatý, hlavní) tok.

8 Spřažený tok 2 vodičů Dlouhým přímým vodičem protéká proud, v jeho okolí se tedy vytvoří magnetické pole. Plochou vpravo od vodiče protéká celkový tok Φ. Do tohoto pole vložíme druhý vodič, do něhož se bude změnou proudu a tedy i části toku indukovat napětí. Spřaženým tokem Φ sp je část toku znázorněná indukčními čarami, jež obepínají druhý vodič.

9 Spřažený tok smyčky Závitem orientovaným kolmo k indukčním čarám protéká největší možný tok. Když závitem pootočíme, spřažený tok se zmenší. Velikost spřaženého toku závisí na úhlu natočení α. Platí

10 Lencův zákon Indukovaný proud (a tedy smysl indukovaného napětí) má vždy takový směr, aby účinky proudu směřovaly proti změně toku. Příklad cívky : Cívka je umístěna v mag.poli, které se zvětšuje. Cívkou začne protékat proud, který svým tokem se bude snažit eliminovat nárůst vnějšího toku.

11 Lencův zákon Příklad pohybujícího se vodiče : B v V poli o indukci B se pohybuje vodič rychlostí v Ve vodiči se indukuje napětí, začne protékat proud a jeho silové účinky se budou snažit zabránit pohybu.

12 Indukčnost tedy i indukčního toku Φ Příčinou vzniku magnetického pole, tedy i indukčního toku Φ, je proud protékající vodičem. Velikost toku Φ závisí na velikosti proudu na konkrétním uspořádání vodičů Φ ≈ I indukčnost L Konstantu úměrnost nazýváme indukčnost L. Φ = L ∙ I [Wb; H, A] Jednotka 1H = 1 Henry Indukčnost je vlastnost uspořádání vodičů vytvořit magnetický tok. Statická definice : Cívka (uspořádání vodičů) má indukčnost 1 H, jestliže při proudu 1 A vytvoří tok o velikost 1 Wb Statická definice : Cívka (uspořádání vodičů) má indukčnost 1 H, jestliže při proudu 1 A vytvoří tok o velikost 1 Wb

13 Indukčnost Dynamická definice : Cívka (uspořádání vodičů) má indukčnost 1 H, jestliže se v ní změnou proudu 1 A/s indukuje napětí 1 V. Dynamická definice : Cívka (uspořádání vodičů) má indukčnost 1 H, jestliže se v ní změnou proudu 1 A/s indukuje napětí 1 V.

14 Indukčnost cívky Po dosazení Φ = λ∙Fm = λ∙N∙I Hopk.zákon : ∆Φ = λ∙N∙∆I tedy Pro cívku platí Poznámky :

15 Energie pole v indukčnosti Předpoklad : pole vně cívky je zanedbatelné. Tato energie se nashromáždí v indukčnosti při průchodu proudu. Při zániku proudu se opět uvolní !

16 Vzájemná indukčnost První cívka je buzena proudem I 1 a vytvoří tok, jehož část Φ 12 je spřažena s druhou cívkou. Změna proudu ∆ I 1 způsobí změnu toku ∆ Φ 12, která bude v druhé cívce indukovat napětí u 2 : Platí ∆ Φ 12 = λ 12 ∙N 1 ∙∆I 1 [V; H, A, s.] Vzájemná indukčnost vyjadřuje míru magnetické vazby mezi 2 cívkami. Vzájemná indukčnost M = 1 Henry, jestliže změna proudu 1A/s. v první cívce indukuje ve druhé cívce napětí 1 V.

17 Vzájemná indukčnost V případě těsné vazby cívek (cívky těsně vedle sebe, na železném jádře) bude platit Φ 12 = Φ 1 = Φ 2 a λ 12 = λ 1 = λ 2 = λ Mag.vodivost λ 12 cívek závisí na poloze cívek a permeabilitě cesty mag. roku. k – činitel vazby k ≤ 1

18 Spojování indukčností Sériové spojení Pokud indukčnosti nemají žádnou vazbu, jednoduše se sčítají. Při existující vazbě (část toku je společná oběma cívkám) je třeba započíst vzájemnou indukčnost. Toky obou cívek jsou souhlasné : Toky obou cívek jsou nesouhlasné :

19 Spojování indukčností Paralelní spojení Jsou-li indukčnosti bez vazby, pak platí Mají-li vzájemnou vazbu, je třeba opět započíst vzájemnou indukčnost. Toky cívek se podporují Toky cívek se odečítají


Stáhnout ppt "Elektromagnetická indukce. Indukční zákon V roce 1831 jej poprvé vyslovil Michael Faraday. V roce 1865 jej zobecnil James Clark Maxwell. Na principu elektromagnetické."

Podobné prezentace


Reklamy Google