FYZIKA 3. ROČNÍK. Nestacionární magnetické pole. Magnetický indukční tok. Elektromagnetická indukce. π Φ = 0. - magnetické pole, které se s časem mění



Podobné dokumenty
NESTACIONÁRNÍ MAGNETICKÉ POLE. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Elektřina a magnetismus - 3. ročník

Integrovaná střední škola, Sokolnice 496

19. Elektromagnetická indukce

Stacionární magnetické pole. Kolem trvalého magnetu existuje magnetické pole.

NESTACIONÁRNÍ MAGNETICKÉ POLE POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A

Zapnutí a vypnutí proudu spínačem S.

Stacionární magnetické pole Nestacionární magnetické pole

INSTITUT FYZIKY VŠB-TU OSTRAVA NÁZEV PRÁCE

Magnetické pole - stacionární

Vzájemné silové působení

Elektřina a magnetismus úlohy na porozumění

Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově 07_6_Nestacionární magnetické pole

ELEKTROMAGNETICKÉ POLE

ÚLOHY Z ELEKTŘINY A MAGNETIZMU SADA 4

1. ELEKTROMAGNETICKÉ JEVY 1.1. MAGNETICKÉ POLE

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Věra Keselicová. květen 2013

u = = B. l = B. l. v [V; T, m, m. s -1 ]

3.1 Magnetické pole ve vakuu a v látkovén prostředí

PENOS ENERGIE ELEKTROMAGNETICKÝM VLNNÍM

Elektřina a magnetizmus závěrečný test

Úloha č. 11. H0 e. (4) tzv. Stefanův - Bo1tzmannův zákon a 2. H λ dλ (5)

Příklady: 31. Elektromagnetická indukce

1. Na obrázku pojmenujte jednotlivé části tyčového magnetu. Vysvětlete označení S a N.

Název: Základní pokusy na elektromagnetickou indukci

Fyzika 2 - rámcové příklady Magnetické pole - síla na vodič, moment na smyčku

4. PRŮBĚH FUNKCE. = f(x) načrtnout.

ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS kontrolní otázky a odpovědi

4.3.2 Vlastní a příměsové polovodiče

Trivium z optiky Fotometrie

(2. Elektromagnetické jevy)

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/ Bc. Karel Hrnčiřík

Rezistor je součástka kmitočtově nezávislá, to znamená, že se chová stejně v obvodu AC i DC proudu (platí pro ideální rezistor).

1. MAGNETICKÝ INDUKČNÝ TOK

Laboratorní úloha č. 5 Faradayovy zákony, tíhové zrychlení

Magnetická indukce příklady k procvičení

ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS

1. Určíme definiční obor funkce, její nulové body a intervaly, v nichž je funkce kladná nebo záporná.

Laboratorní úloha č. 2 Vzájemná induktivní vazba dvou kruhových vzduchových cívek - Faradayův indukční zákon. Max Šauer

Elektřina a magnetizmus magnetické pole

Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Magnetizmus. Název: Autor:

Stejnosměrné generátory dynama. 1. Princip činnosti

Hlavní body - elektromagnetismus

STACIONÁRNÍ MAGNETICKÉ POLE. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Elektřina a magnetismus - 3. ročník

Integrovaná střední škola, Sokolnice 496

1. Dva dlouhé přímé rovnoběžné vodiče vzdálené od sebe 0,75 cm leží kolmo k rovine obrázku 1. Vodičem 1 protéká proud o velikosti 6,5A směrem od nás.

Elektromagnetická indukce

Navazující magisterské studium MATEMATIKA 2016 zadání A str.1 Z uvedených odpovědí je vždy

Systémy analogových měřicích přístrojů

I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í

Přehled veličin elektrických obvodů

Lenzův zákon. Předpoklady: 4502, 4503, 4507, Pokus:

ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS kontrolní otázky a odpovědi

Měrný náboj elektronu

ISŠT Mělník. Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, Mělník Ing.František Moravec

Magnetické pole se projevuje silovými účinky - magnety přitahují železné kovy.

L HOSPITALOVO PRAVIDLO

Jednokapalinové přiblížení (MHD-magnetohydrodynamika)

Ele 1 elektromagnetická indukce, střídavý proud, základní veličiny, RLC v obvodu střídavého proudu

ELEKTROSTATIKA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Elektřina a magnetismus - 2. ročník

Základní škola národního umělce Petra Bezruče, Frýdek-Místek, tř. T. G. Masaryka 454

3.10. Magnetické vlastnosti látek

VZÁJEMNÉ SILOVÉ PŮSOBENÍ VODIČŮ S PROUDEM A MAGNETICKÉ POLE

FYZIKA II. Petr Praus 8. Přednáška stacionární magnetické pole (pokračování) a Elektromagnetická indukce

DUM č. 16 v sadě. 11. Fy-2 Učební materiály do fyziky pro 3. ročník gymnázia

BIOMECHANIKA KINEMATIKA

Fyzikální podstata fotovoltaické přeměny solární energie

GE - Vyšší kvalita výuky CZ.1.07/1.5.00/

El2.C. Podle knihy A Blahovec Základy elektrotechniky v příkladech a úlohách zpracoval ing. Eduard Vladislav Kulhánek

I. MECHANIKA 8. Pružnost

(1) Známe-li u vyšetřovaného zdroje závislost spektrální emisivity M λ

Elektromagnetismus 163

ISŠT Mělník. Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, Mělník Ing.František Moravec

M ě ř e n í o d p o r u r e z i s t o r ů

FYZIKA II. Petr Praus 9. Přednáška Elektromagnetická indukce (pokračování) Elektromagnetické kmity a střídavé proudy

Tématické okruhy teoretických zkoušek Part 66 1 Modul 3 Základy elektrotechniky

ZÁKLADY ELEKTROTECHNIKY

SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH

Obvodové prvky a jejich

Fyzikální praktikum FJFI ČVUT v Praze

Určeno studentům středního vzdělávání s maturitní zkouškou, druhý ročník, transformátory a jejich vlastnosti

Toroidní generátor. Ing. Ladislav Kopecký, červenec 2017

4.5.8 Elektromagnetická indukce

Mgr. Jan Ptáčník. Elektrodynamika. Fyzika - kvarta! Gymnázium J. V. Jirsíka

Skalární a vektorový popis silového pole

Několik netradičních pokusů z magnetismu

Datum: Projekt: Využití ICT techniky především v uměleckém vzdělávání Registrační číslo: CZ.1.07./1.5.00/34.

Magnetické vlastnosti látek (magnetik) jsou důsledkem orbitálního a rotačního pohybu elektronů. Obíhající elektrony představují elementární proudové

Otázka č.3 Veličiny používané pro kvantifikaci elektromagnetického pole

Název: Autor: Číslo: Srpen Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

Řešení: Nejdříve musíme určit sílu, kterou působí kladka proti směru pohybu padajícího vědra a napíná tak lano. Moment síly otáčení kladky je:

Měrná vnitřní práce tepelné turbíny při adiabatické expanzi v T-s diagramu

6 Elektronový spin. 6.1 Pojem spinu

Cívky, elektromagnety, elektromotory, transformátory, tlumivky ELEKTROTECHNIKA TOMÁŠ TREJBAL

ε, budeme nazývat okolím bodu (čísla) x

1. Limita funkce - výpočty, užití

ELEKTROMOTORY: Elektrický proud v magnetickém poli (pracovní list) RNDr. Ivo Novák, Ph.D.

Základy elektrotechniky

FYZIKA II. Petr Praus 10. Přednáška Magnetické pole v látce

VY_52_INOVACE_2NOV71. Autor: Mgr. Jakub Novák. Datum: Ročník: 6. a 9.

Transkript:

FYZKA 3. OČNÍK - magntické pol, ktré s s časm mění Vznik nstacionárního magntického pol: a) npohybující s vodič s časově proměnným proudm b) pohybující s vodič s proudm c) pohybující s prmanntní magnt nbo lktromagnt Magntický indukční tok ovinný závit (smyčka) obsahu v mgn. poli s vktorm mgn. indukc B : kalární vličina Φ = B cosα s nazývá magntický indukční tok udává úhrnný tok magntické indukc plochou závitu α úhl, ktrý svírá normála plochy s vktorm mgn. indukc [Φ] = T m 2 = Wb wbr α B j-li α = 0 Φ = B j-li α = 2 π Φ = 0 n Časová změna Φ nastan při časové změně alspoň jdné z vličin B,, α Časová změna magntického indukčního toku Φ: Φ Magntický indukční tok pro válcovou cívku o N závitch a průřzu : Φ = N B cosα α úhl mzi osou cívky a B Elktromagntická indukc 1831 Faraday - obvod s cívkou a voltmtrm s nulou uprostřd; tyčový magnt přibližujm a vzdalujm od cívky N Při přibližování magntu ukáž voltmtr výchylku, při vzdalování ukáž opačnou výchylku. ychljším pohybům magntu odpovídají větší výchylky voltmtru. tjné V

FYZKA 3. OČNÍK výsldky dostanm, nchám-li magnt v klidu a pohybujm cívkou. Na cívc s v uvdných případch indukuj lktromotorické napětí a obvodm prochází tzv. indukovaný proud. Magnt nahradím cívkou, ktrou připojím přs rostat k akumulátoru. Vznikn primární obvod P, ktrým protéká proud a skundární obvod. P V V skundární cívc s indukuj lm. napětí při jakékoliv změně proudu v primární cívc nbo při změně vzájmné polohy cívk. Při zmnšní nbo vypnutí proudu ukáž voltmtr opačnou výchylku nž při zapnutí nbo zvětšní proudu (to samé při přibližování a vzdalování cívk). K vzniku indukovaného lktromotorického napětí obcně dochází pouz thdy, dojd-li k časové změně magntického indukčního toku. (nstačí pouz změna B!) ndukované lktromotorické napětí vzniká v těchto případch: 1) V vodiči, ktrý s pohybuj v časově nproměnném mgn. poli, 2) v npohybujícím s vodiči v časově proměnném mgn. poli, 3) v vodiči pohybujícím s v časově proměnném mgn. poli. Na volné l. v vodiči v výš uvdných případch působí: ad 1) mgn. síla, ad 2) l. síla tzv.indukovaného l. pol, ktré vznikn časovou změnou mgn. pol, ad 3) mgn i l. síla. Vznik indukovaného lktromotorického napětí a indukovaného proudu nazývám lktromagntická indukc. Lnzův zákon Na čm závisí směr indukovaného proudu? - mějm násldující obvod: cívka s dlouhým jádrm připojná k akumulátoru přs rostat a vypínač a volně zavěšný hliníkový prstnc, ktrý s ndotýká jádra (viz. obrázk )

FYZKA 3. OČNÍK + Při spnutí obvodu (zvýšní proudu v obvodu) s prstnc od cívky odpuzuj, prochází jím tdy nsouhlasný proud (viz vzájmné působní vodičů s proudy), mgn. pol prstnc j namířno proti mgn. poli cívky. Při vypnutí (snížní proudu v obvodu) s prstnc k cívc přitahuj, prochází jím souhlasný proud, mgn. pol prstnc j stjného směru jako mgn. pol cívky. ndukovaný proud v prstnci má vždy směr takový, ž svým magntickým polm zmnšuj uvnitř prstnc změnu magntického pol cívky, a tím i změnu mgn. ind. toku plochou prstnc. Lnzův zákon: ndukovaný proud působí svými účinky proti změně, ktrá ho vyvolala. Foucaultovy (vířivé) proudy - vznikají v masivních vodičích (plchy, dsky, hranoly) pohybujících s v mgn. poli nbo v vodičích, ktré jsou v časově proměnném mgn. poli svými účinky tyto proudy brzdí pohyb vodič v mgn. poli užití - např. lktromagntická brzda u tramvají, mtra, lokomotiv Faradayův zákon lmg. indukc - Mějm homognní mgn. pol o mgn. indukci B, jhož ind. čáry jsou kolmé k nákrsně a orintované za nákrsnu. V rovině nákrsny jsou znázorněny dva přímé rovnoběžné a npohyblivé vodič připojné k voltmtru, jjichž vzdálnost j l. Po těchto vodičích s pohybuj rychlostí v další vodič.

FYZKA 3. OČNÍK B N E i V F m v l s M - mzi body M a N vznikn při pohybu vodič v mgn. poli lm. napětí - na každý lktron působí mgn. síla F m = v B sin 90 = v b tjné účinky na volné l. by mělo homognní l. pol o intnzitě by platilo: E F m i = = v B Fm Ei = V tomto l. poli by napětí mzi body M a N, jjichž vzdálnost j l, mělo vlikost: a pro jho vlikost s B Φ i = Ei l = v B l = B l = = t, kd s j dráha, ktrou urazí vodič za dobu t, j plocha opsaná vodičm za dobu t. i Φ = Faradayův zákon lmg. indukc ndukované napětí j rovno záporně vzaté časové změně mgn. indukčního toku. (Znaménko minus pochází z Lnzova zákona). Vlastní indukc Cívkou prochází časově proměnný proud mění s mgn. pol cívky mění s mgn. indukční tok v cívc v cívc s indukuj lm. napětí - jv s nazývá vlastní indukc Mgn. ind. tok cívkou Φ = L L indukčnost cívky, pro danou cívku (n pro fromgn. jádro!!) j konst. [L] = H, Hnry řádově µh 10 H

FYZKA 3. OČNÍK i Φ = = L L j vdl a C njdůlžitějším paramtrm vodičů. Mějm obvod na násldujícím obrázku: Zapnutí vypínač = = L + i t L Při zapnutí j induk. lm. napětí i = a proud v obvodu j nulový, postupně s al i snižuj (proud nrost už tak rychl) a po určité době j =. Doba tohoto fktu závisí na vlikosti a L. Pokus na ukázání opožděného dosažní konstantní hodnoty proudu Ž 1 = : L Ž 2 Po zapnutí spínač s žárovka v větvi s cívkou rozsvítí později nž žárovka v větvi s rostatm.

FYZKA 3. OČNÍK Vypnutí vypínač: Proud prudc klsá, na cívc s indukuj napětí proti této změně, tj. souhlasné a při vhodných hodnotách a L i mnohonásobně přvýší. Pokus: Při vypnutí proudu doutnavka D září, přstož jjí zápalné napětí (60 V) j mnohonásobně větší nž lm. napětí zdroj (6V). L D 60 V 6 V Průběh a při zapnutí a vypnutí proudu:, i > 0 0 t 0 t i < 0 Enrgi magntického pol cívky Mgn. pol j jdnou z form hmoty a má nrgii. (+) ( )

Zapnm obvod zvyšuj s proud vytváří s mgn. pol cívky mgn. ind. tok cívkou rost s proudm podl vztahu Φ = L na cívc s přitom indukuj lm. napětí i = L t FYZKA 3. OČNÍK Za t s proud zvýší o a nrgi mgn. pol cívky s zvýší o E m. - tato nrgi s přměnila z l. nrgi zdroj napětí: Em = i = L = Φ Průběh Φ: Φ N Φ Φ 0 = L 0 M 0 0 Enrgi 0MN: Em 1 2 1 1 Em = Φ = L 2 2 2 0 0 0 2 = L nplatí pro cívku s fromgn. jádrm L nní konst., vztah j složitější