170 likes | 347 Views
Pyörrevirrat. TNE FY 7/ 10.10.2014. Silmukan saapuessa magneettikentän vaikutusalueelle syntyy sähkövirtaa Perustelu; induktiolaki Silmukan ollessa avoin, siihen ei indusoidu sähkövirtaa. Myös magneettinen voima häviää Pyörrevirrat levyssä:. Laajennus johdinsilmukasta metallilevyyn
E N D
Pyörrevirrat TNE FY 7/ 10.10.2014
Silmukan saapuessa magneettikentän vaikutusalueelle syntyy sähkövirtaa • Perustelu; induktiolaki • Silmukan ollessa avoin, siihen ei indusoidu sähkövirtaa. Myös magneettinen voima häviää • Pyörrevirrat levyssä:
Laajennus johdinsilmukasta metallilevyyn • Indusoituu pyörrevirtoja • Levyn reunojen välille syntyy lähdejännite • Magneettikenttä levyn suhteen muuttuu • Indusoitununut magneettikenttä:
Itseinduktio • Käämin oman sähkövirran muutos (vaihtovirtaa, AC) indusoi käämiin sähkövirran muutosta vastustavan lähdejännitteen • Magneettivuon tiheys riippuu käämissä kulkevasta sähkövirrasta • Indusoitunut lähdejännite riippuu käämin sähkövirran muutosnopeudesta • Lähdejännite riippuu myös käämin geometriasta ja ympäröivästä materiaalista, riippuvuutta kuvaa suure indukstanssi (L) • Itseinduktiojännite:
INDUKTIIVINEN KYTKENTÄ • Kahden käämin ollessa siten sijoitettu, että toisessa käämissä kulkevan sähkövirran synnyttämä magneettivuo läpäisee myös toisen käämin • Sovelluksena muuntaja (luku 7)
Generaattori ja vaihtojännite • Sähköenergian tuottaminen perustuu sähkömagneettisen induktioon • Käämien pyörimisliike aiheuttaa indusoituvan lähdejännitteen suunta vaihtuu jaksollisesti -> vaihtojännite
Indusoituneen lähdejännitteen yksi jakso vastaa käämin yhtä pyörähdystä
Generaattoriin kytketään sitä kuormittava sähkölaite. Laitteen napojen välillä oleva jännite on napajännite u. • Napajännite vaihtelee samalla tavalla kuin lähdejännitekin • Ohmin lailla voit määrittää esim. vaihtojännitteen huippuarvon • Vastus, sähkövirta ja jännitehäviö ovat virtapiirissä aina samassa vaiheessa
Virran ja jännitteen teholliset arvot • Virran tehollinen arvo on yhtä suuri….. • Vaihtojännitteen tehollinen arvo… s. 108 • On helppo osoittaa, että keskimääräinen teho P on huippuarvon puolikas. (matemaattinen integrointi) • Saman suuruinen tasavirta lämmittää vastusta teholla:
Vastus, käämi ja kondensaattori vaihtovirtapiirissä • Vastusten lisäksi on muitakin komponentteja, jotka rajoittavat sähkövirran kulkua • Kondensaattorin ja ideaalisen käämin vaihtovirtaa tajoittavaa ominaisuutta kutsutaan reaktanssiksi X,
Käämi vaihtovirtapiirissä • Käämi rajoittaa sähkövirtaa enemmän vaihtovirtapiirissä • Ideaalisen kääminsähkövirta on kääntäen verrannollinen induktanssiin ja jännitelähteen taajuuteen • Induktiivinen reaktanssin suuruus on riippuvainen käämin induktanssista että vaihtovirran taajuudesta:
Kondensaattori vaihtovirtapiirissä • Tasavirtapiirissä esiintyy lyhyt aikainen sähkövirta ladatessa tai purettaessa, Ei muuten. • Vaihtovirtapiirissä näkyy tehollinen arvo • Suuruus riippuu vaihtojännitteen taajuudesta että kond. kapasitanssin suuruudesta. Kapasitiivinen reaktanssi:
Vastus, käämi ja kondensaattori • RLC-piiri, sähkövirtaa rajoittavaa ominaisuutta kutsutaan impedanssiksi • Impedanssi RLC-piirissä