Elektromagnetická indukce

Prezentace na téma: "Elektromagnetická indukce"— Transkript prezentace:

1 Elektromagnetická indukce

2 Indukované napětí Mění-li se magnetické pole, ve kterém je umístěna pevná cívka, s časem, objevuje se na vývodech cívky elektrické napětí - indukované elektromotorické napětí. Tento jev se nazývá elektromagnetická indukce. Objevil ho v roce 1831 Michael Faraday .

3 Faradayův zákon elektromag. indukce
vztah pro velikost napětí Ui indukovaného na jednom závitu∆Φ: kde ΔΦ je změna magnetického indukčního toku za čas Δt. Je-li závitů N, platí  Čím rychleji se mění magnetické pole v cívce, tím větší napětí se indukuje na jejích vývodech Při stejné rychlosti změny magnetického pole se vyšší napětí indukuje na cívce, která je umístěna v silnějším magnetickém poli a má průřez o větší ploše i na nepohyblivé cívce v homogenním magn. poli se může indukovat napětí; stačí, když se s časem mění průřez cívky čím více závitů cívka má, tím je indukované napětí větší když přibližujeme tyčový magnet k cívce naplocho, napětí se neindukuje, protože se nemění magnetický indukční tok cívkou

4 Indukovaný proud Indukuje-li se na cívce elektromotorické napětí a cívka je součástí uzavřeného obvodu, protéká tímto obvodem indukovaný proud Ii o velikosti kde Ui je indukované napětí a R elektrický odpor obvodu.

5 Vlastní indukčnost cívky
Poměry v obvodu při zapnutí a vypnutí proudu                                            Vlastní indukčnost cívky Jev, kdy při změně proudu vodičem na tomto vodiči indukuje napětí, se nazývá vlastní indukce. Proud tekoucí cívkou v ní vytváří magnetické pole, jehož magnetický indukční tok je přímo úměrný proudu cívkou Φ=LI, kde L je konstanta úměrnosti nazývaná indukčnost cívky Poměry v obvodu s cívkou a bez cívky při zapnutí a vypnutí proudu

6 Vzájemná indukčnost a činitel vazby
Vzájemná indukčnost závisí na součinu počtu závitů obou cívek, na magnetické vodivosti prostředí, kterým prochází magnetický tok spřažený s oběma cívkami, na rozměrech cívek a vzájemné poloze: M = Ψ/I, jednotkou je 1H(henry) Činitel vazby je konstanta k, k≤1, když k=1 těsná vazba,k=0 nemají společný magnetický tok M=k√(L1 L1)

7 Energie magnetického pole
Magnetické pole cívky má také svoji energii. Ta je rovna práci, kterou je třeba vykonat na jeho vytvoření. Energie Em magnetického pole cívky bez jádra, popřípadě s otevřeným jádrem, je přibližně rovna a kde L je indukčnost cívky a I proud jí procházející. Rovněž elektrické pole mezi deskami kondenzátoru má energii. Ta je rovna kde C je kapacita kondenzátoru a U je napětí na něm.

8 Ztráty ve feromagnetických materiálech
V obvodu s feromagnetickým materiálem, jímž prochází časově proměnný magnetický kov,vznikají tepelné ztráty způsobené hysterzí a vířivými proudy. Celkové ztráty jsou vyjádřeny vztahem PFe = Ph + Pv Ztráty lze omezit: použitím navzájem izolovaných plechů použitím materiálu s velkým el. odporem snížením indukovaného napětí