Elektryczność i Magnetyzm

Prezentacja na temat: "Elektryczność i Magnetyzm"— Zapis prezentacji:

1 Elektryczność i Magnetyzm
Wykład: Jan Gaj Pokazy: Tomasz Kazimierczuk, Karol Nogajewski Wykład czternasty 2 kwietnia 2009

2 Z ostatniego wykładu Railgun Indukcja, prawo Faradaya
Prądy indukcyjne, reguła Lenza Prądy wirowe, doświadczenia Nadprzewodnik Lewitacja nad magnesem Efekt Meissnera Przyciąganie magnesu Ramka z prądem, wielkości mechaniczne i elektryczne Galwanometr zwierciadlany, tłumienie, opór krytyczny

3 Przykład drugi: Prądnica o oporze RW obciążona oporem RZ
Zaniedbujemy bezwładność wirnika (stan stacjonarny) i opory mechaniczne. Moment siły tłumiącej i siła elektromotoryczna wyrażają się Moment siły tłumiącej jest równoważony momentem siły napędzającej prądnicę, który dostarcza mocy mechanicznej Dostarczana moc elektryczna określa sprawność

4 Teslomierz balistyczny
Q~B S

5 Przykład trzeci: Silnik o oporze RW zasilany ze źródła o napięciu U0
Zaniedbujemy bezwładność wirnika (stan stacjonarny) i opory mechaniczne. Drugie prawo Kirchhoffa można teraz zapisać co pozwala określić zależność momentu siły oraz mocy mechanicznej silnika od jego obrotów (prędkości kątowej) oraz Dostarczana moc elektryczna określa sprawność

6 Elastyczność silnika N/Nmax, P/Pmax /0 spalinowy elektryczny Moc
Moment siły /0 Częstość obrotów (1/min) spalinowy elektryczny

7 Silnik zwalnia przy zwiększaniu natężenia prądu
Prędkość kątowa nieobciążonego silnika Przy większej indukcji pola wystarczy mniejsza jej wartość by wygenerować SEM indukcji równoważącą napięcie zasilania

8 Energia w zwojnicy z prądem

9 Samoindukcja L [H]– współczynnik indukcji własnej (samoindukcji)
Dla długiej zwojnicy a więc Jednostka 1H (henr) = 1 Vs/A Rząd wielkości: zwojnica jednowarstwowa z drutu 0.7 mm (l = 10 cm, R = 3 cm) – 1 mH Sprzeciwia się zmianom natężenia prądu Praca nad zwojnicą A więc LI2/2 ma znaczenie energii zwojnicy z prądem

10 Indukcja wzajemna Strumień wytwarzany w obwodzie 2 przez prąd płynący w obwodzie 1 Można wykazać, że zawsze Współczynnik indukcji wzajemnej M mierzymy także w henrach.

11 Energia pola w długiej zwojnicy
Praca wykonana nad zwojnicą przy „rozpędzaniu” w niej prądu jest proporcjonalna do objętości zajmowanej przez pole magnetyczne. Tę pracę można odzyskać podczas zaniku prądu w zwojnicy dołączonej do odbiornika energii (na przykład opornika). Można przypisać zgromadzoną energię polu magnetycznemu i wprowadzić objętościową gęstość energii pola magnetycznego

12 Silnik zwalnia przy zwiększaniu natężenia prądu
Prędkość kątowa nieobciążonego silnika Przy większej indukcji pola wystarczy mniejsza jej wartość by wygenerować SEM indukcji równoważącą napięcie zasilania

13 Zwojnica w obwodzie R E L Czas relaksacji

14 Obwody RL L R R L Różniczkujący Całkujący
Te wzory stosują się także do obwodów RC!

15 Drgania w obwodzie LC R C L (przypadek słabego tłumienia)