Elektromagnetická indukce

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

1 Elektromagnetická indukce
(Učebnice strana 28 – 32) Kolem vodiče s elektrickým proudem je magnetické pole. Otázku, zda je možné, aby obráceně pomocí magnetického pole vznikl v uzavřeném prostoru elektrický proud, řešil anglický fyzik Michael Faraday. Po deseti letech pokusů dosáhl úspěšného řešení v roce 1831. Cívku připojíme ke svorkám ampérmetru s nulovou čárkou uprostřed stupnice. Tyčový magnet přibližujeme k cívce severním pólem. Necháme-li magnet v klidu vzhledem k cívce, vrátí se ručka ampérmetru do nulové polohy. Když magnet oddalujeme od nehybné cívky, ručka ampérmetru se vychýlí na opačnou stranu od nulové polohy.

2 Budeme magnet držet v klidu a cívku připojenou k ampérmetru přibližujeme např. k severnímu pólu magnetu. Ručka ampérmetru se vychýlí na stejnou stranu jako v předchozím pokuse. Je-li cívka vzhledem k magnetu v klidu, vrátí se ručka ampérmetru do nulové polohy. Při vzdalování cívky od téhož nehybného magnetu, ručka ampérmetru se vychýlí na opačnou stranu od nulové polohy, ale na stejnou stranu jako při oddalování magnetu od cívky. V cívce vzniká elektrický proud, když se cívka a magnet vzájemně pohybují. Při vzájemném přibližování cívky a magnetu se magnetické pole v dutině cívky zesiluje, při vzájemném oddalování se zeslabuje. Elektrický proud v obvodu cívky vzniká při změně magnetického pole v okolí cívky. Tento jev nazval Michael Faraday elektromagnetická indukce. Elektrický proud, který při tomto jevu v obvodu vzniká, nazval indukovaný proud.

3 Je-li magnet a cívka v klidu, ručka ampérmetru je v nulové poloze
Je-li magnet a cívka v klidu, ručka ampérmetru je v nulové poloze. Při změně magnetického pole se ručka ampérmetru vychýlí, obvodem cívky prochází indukovaný proud. Budeme-li magnetem nebo cívkou pohybovat rychleji, je výchylka ampérmetru větší, při rychlejší změně magnetického pole se indukuje větší proud. Zaměníme-li póly magnetu, ručka ampérmetru se bude vychylovat na opačnou stranu než v předchozích pokusech. Prochází-li cívkou elektrický proud, vzniká uvnitř cívky magnetické pole. Místo trvalého magnetu použijeme elektromagnet. Jednu cívku (primární) zapojíme do obvodu (primární obvod) se zdrojem napětí, spínačem a žárovkou, která slouží ke kontrole, zda tímto obvodem prochází proud. Druhou cívku (sekundární) připojíme k ampérmetru (sekundární obvod). Abychom docílili větších změn magnetického pole, obě cívky nasuneme na společné jádro z magneticky měkké oceli.

4 Při uzavření primárního obvodu spínačem se vychýlí ručka ampérmetru v sekundárním obvodu.
Při uzavřeném primárním obvodu, když se v něm nemění proud, je ručka ampérmetru v sekundárním obvodu na nule. primární obvod 4,5 6,0 sekundární obvod V okamžiku přerušení primárního obvodu spínačem se vychýlí ručka ampérmetru v sekundárním obvodu na opačnou stranu od nulové polohy stupnice a také více než při zapnutí. Také při zvětšování nebo zmenšování proudu v primárním obvodu se v sekundární cívce indukuje proud. Indukovaný proud v sekundárním obvodu se výrazně zvětší, uzavřeme-li společné jádro.

5 A Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 32 – 33. primární obvod
sekundární obvod A K tomu, aby cívkou procházel elektrický proud, je nutné, aby mezi jejími svorkami bylo elektrické napětí. Při změně magnetického pole v okolí cívky vzniká mezi jejími svorkami indukované napětí. A pokud je obvod sekundární cívky uzavřen, prochází cívkou indukovaný proud. Při změně magnetického pole v okolí cívky vzniká mezi jejími svorkami indukované napětí. V uzavřeném obvodu cívky vzniká indukovaný elektrický proud. Tento jev se nazývá elektromagnetická indukce. Indukovaný proud při zesílení magnetického pole má opačný směr než při zeslabení magnetického pole. Čím je změna magnetického pole rychlejší a větší, tím větší je při jinak stejných podmínkách indukovaný proud. Faradayův objev elektromagnetické indukce se stal základem elektroniky, protože na tomto jevu je založena výroba elektrické energie v elektrárnách. Jev elektromagnetické indukce je využíván také při přenosu elektrické energie z elektráren ke spotřebitelům. Otázky a úlohy k opakování – učebnice strana 32 – 33.