Download - Elektromagnetiline induktsioon1 (2)
![Page 1: Elektromagnetiline induktsioon1 (2)](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051016/55949d771a28ab47758b46a9/html5/thumbnails/1.jpg)
Elektromagnetiline induktsioon
Kristel Kõiv 2012
![Page 2: Elektromagnetiline induktsioon1 (2)](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051016/55949d771a28ab47758b46a9/html5/thumbnails/2.jpg)
Mis on elektromagnetiline induktsioon?
http://www.youtube.com/watch?v=KGTZPTnZBFE&feature=related/
![Page 3: Elektromagnetiline induktsioon1 (2)](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051016/55949d771a28ab47758b46a9/html5/thumbnails/3.jpg)
Mis on elektromagnetiline induktsioon?Elektromagnetiliseks
induktsiooniks nimetatakse elektrivoolu tekkimist suletud kontuuris selle kontuuri pinda läbiva magnetvälja muutumisel.
Ehk siis elektromagnetiline induktsioon on nähtus, mille puhul magnetvälja toimel juhtmes tekib elektromotoorjõud (emj).
![Page 4: Elektromagnetiline induktsioon1 (2)](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051016/55949d771a28ab47758b46a9/html5/thumbnails/4.jpg)
Kolm tüüpilist võimalust:
1) Juhe liigub paigal seisva magnetvälja
suhtes :
![Page 5: Elektromagnetiline induktsioon1 (2)](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051016/55949d771a28ab47758b46a9/html5/thumbnails/5.jpg)
2) Magnetväli liigub paigal seisva juhtme suhtes :
![Page 6: Elektromagnetiline induktsioon1 (2)](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051016/55949d771a28ab47758b46a9/html5/thumbnails/6.jpg)
3) Juhe ja magnetväli püsivad paigal,kuid magnetvoo tihedus muutub ajas :
![Page 7: Elektromagnetiline induktsioon1 (2)](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051016/55949d771a28ab47758b46a9/html5/thumbnails/7.jpg)
NB!
Elektromagnetiline induktsioon on oma olemuselt alalhoidlik nähtus.
Induktsioonivool soodustab alati olemasoleva olukorra säilimist.
![Page 8: Elektromagnetiline induktsioon1 (2)](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051016/55949d771a28ab47758b46a9/html5/thumbnails/8.jpg)
Juhtmes indutseerub elektromotoorjõud
Igas juhtmes, mis magnetväljas lookudes lõikab jõujooni, tekib elektromotoorjõud (emj.); kui aga juhtmeotsad on omavahel ühendatud, s.t. vooluring on suletud, tekib selles vool.
Indutseeritava elektromotoorjõu suund määratakse parema käe reegliga.
![Page 9: Elektromagnetiline induktsioon1 (2)](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051016/55949d771a28ab47758b46a9/html5/thumbnails/9.jpg)
Parema käe reegel
Kui jõujooned suunduvad peopessa ja pöial näitab juhtme liikumise suunda, siis väljasirutatud sõrmed näitavad indutseeritud elektromotoorjõu suunda.
![Page 10: Elektromagnetiline induktsioon1 (2)](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051016/55949d771a28ab47758b46a9/html5/thumbnails/10.jpg)
Indutseeritav elektromotoorjõud on seda suurem, mida suurem on magnetvoo tihedus ja mida kiiremini juhe seda lõikab:
E=B·l·v·sin⍺
E-indutseeritav emj. voltides (V)B-magnetvootihedus e. induktsioon teslades (T)l-juhtme aktiivpikkus meetrites (m)v-juhtme liikumispikkus magnetvälja suhtes m/sα-juhtme liikumissuuna ja välja jõujoonte vaheline nurk.
![Page 11: Elektromagnetiline induktsioon1 (2)](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051016/55949d771a28ab47758b46a9/html5/thumbnails/11.jpg)
Faraday seadus
Inglise füüsik Michael Faraday sõnastas 1831.aastal seaduspära,mille järgi on:
elektromagnetilise induktsiooni elektromootorjõud võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega.
![Page 12: Elektromagnetiline induktsioon1 (2)](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051016/55949d771a28ab47758b46a9/html5/thumbnails/12.jpg)
Faraday seadus
Kinnise kontuuriga piiratud pinda läbiva magnetvoo muutumisel indutseeritakse kontuuris elektromotoorjõud:
Φ- kontuuriga piiratud pinda
läbiv magnetvoo (veeberites)
ε- elektromootorjõud (voltides)
![Page 13: Elektromagnetiline induktsioon1 (2)](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051016/55949d771a28ab47758b46a9/html5/thumbnails/13.jpg)
Faraday katsed
Liikuv püsimagnet tekitab voolu lähedalasuvas juhtmes.
Vooluga juhtme liikumine tekitab magnetvälja vahendusel voolu naaberjuhtmes.
Voolu muutus juhtmes tekitab vastava magnetväljamuutuse kaudu voolu naaberjuhtmes
![Page 14: Elektromagnetiline induktsioon1 (2)](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051016/55949d771a28ab47758b46a9/html5/thumbnails/14.jpg)
Elektromagnetism
Elektromagnetism käsitleb elektri- ja magnetnähtuste sügavamaid omavahelisi seoseid ning vastastikuseid muundumisi.
Elektromagnetism käsitleb laetud osakeste mitteühtlast liikumist ning elektri-ja magnetvälja muundumist teineteiseks.
![Page 15: Elektromagnetiline induktsioon1 (2)](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051016/55949d771a28ab47758b46a9/html5/thumbnails/15.jpg)
Pööriselektriväli
Pööriselektriväljaks nimetatakse elektrivälja, mille jõujooned on kinnised jooned ehk pöörised. Selline elektriväli tekib magnetvälja muutumisel.
![Page 16: Elektromagnetiline induktsioon1 (2)](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051016/55949d771a28ab47758b46a9/html5/thumbnails/16.jpg)
Magnetvoog. Faraday induktsiooniseadus. Magnetvoog Ф näitab, millisel määral
läbivad magnetvälja jõujooned vaadeldavat pinda. Magnetvoog avaldub kujul: Ф= B S cos β
Φ- kontuuriga piiratud pinda läbiv magnetvoog (veeberites)
B- magnetinduktsioon
S- pinna pindala
β- nurk pinna normaali ja magnetvälja suuna vahel
![Page 17: Elektromagnetiline induktsioon1 (2)](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051016/55949d771a28ab47758b46a9/html5/thumbnails/17.jpg)
Lenzi reegel.
Kehtib Lenzi reegel, mille kohaselt induktsioonivool toimib alati vastupidiselt voolu esile kutsuvale põhjusele.
Lenzi reeglit väljendab miinusmärk Faraday induktsiooniseaduses.
![Page 18: Elektromagnetiline induktsioon1 (2)](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051016/55949d771a28ab47758b46a9/html5/thumbnails/18.jpg)
Endainduktsioon. Induktiivsus.
Endainduktsiooni nähtuseks nimetatakse elektromagnetilise induktsiooni alaliiki, mille korral magnetvoo muutus on põhjustatud voolu muutusest vaadeldavas juhis endas.
Juhi induktiivsus L näitab, kui suur endainduktsiooni elektromootorjõud tekib selles juhis voolu ühikulisel muutumisel ajaühiku jooksul.
![Page 19: Elektromagnetiline induktsioon1 (2)](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051016/55949d771a28ab47758b46a9/html5/thumbnails/19.jpg)
Magnetvälja energia.
Kui poolis induktiivsusega L kulgeb voolu-tugevusega I, siis on poolil energia
Kuna see energia on põhjustatud magnetvälja olemasolust vooluga poolis, siis võib teda nimetada ka magnetvälja energiaks.
![Page 20: Elektromagnetiline induktsioon1 (2)](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051016/55949d771a28ab47758b46a9/html5/thumbnails/20.jpg)
Ülesanne 1
Kui suure jõuga mõjutab magnetväli 30 cm pikkust juhti, mis paikneb risti induktsioonivektoriga? Magnetiline induktsioon on 1,5T ja voolutugevus juhis 2 A.
*Kuna juht on induktsioonivektoriga risti, siis on Ampere'i
jõud määratud valemiga:F=IBl
![Page 21: Elektromagnetiline induktsioon1 (2)](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051016/55949d771a28ab47758b46a9/html5/thumbnails/21.jpg)
Lahendus:
Antud:
B = 1,5 Tl = 0,3 mi = 2 A
F = ?
F=2 A × 1,5 T × 0,3 m = 0,9 N.
Vastus: Magnetväli mõjutab 30 cm pikkust juhti 0,9 N suuruse jõuga.
![Page 22: Elektromagnetiline induktsioon1 (2)](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051016/55949d771a28ab47758b46a9/html5/thumbnails/22.jpg)
Ülesanne 2
Voolutugevuse ühtlasel muutumisel 1 A kuni 6 A 0,1 sekundi jooksul tekib poolis endainduktsiooni elektromotoorjõud 50 V. Kui suur on pooli induktiivsus?
*Ülesande lahendamiseks kasutame valemit, mis seob eneseinduktsiooni elektromotoorjõu pooli induktiivsusega ja voolutugevuse muutumise kiirusega:
εi = L (∆I / ∆ t) L = (εi ∆t / ∆I)
![Page 23: Elektromagnetiline induktsioon1 (2)](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051016/55949d771a28ab47758b46a9/html5/thumbnails/23.jpg)
Lahendus
Antud:
I1 = 1AI2 = 6A∆t = 0,1sεi = 50 V
L = ?
L = (50 × 0,1) / 5 = 1 (H)
Vastus: Pooli induktiivsus on 1 H.
![Page 24: Elektromagnetiline induktsioon1 (2)](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051016/55949d771a28ab47758b46a9/html5/thumbnails/24.jpg)
Kodus :
• Õppida konspektist• Lugeda õpikust lk 3-6 ja 10-13
![Page 25: Elektromagnetiline induktsioon1 (2)](https://reader033.vdocuments.mx/reader033/viewer/2022051016/55949d771a28ab47758b46a9/html5/thumbnails/25.jpg)
Kasutatud kirjandus
• Füüsika 11.kl 2.osa lk 3-6 & 10-13
• http://www.hot.ee/e/emagnetism/
• http://www.youtube.com/watch?v=KGTZPTnZBFE/