Elektryczno ść i Magnetyzm

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. S S Teslomierz balistyczny Q~B

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 Moc N/Nmax, P/Pmax 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 I

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 magnetycznemui 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 Całkujący Różniczkujący Te wzory stosują się także do obwodów RC!

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