|
|
 |
|
|
|
|
|
|
6.1.2.1 Lenzevo pravilo elektromagnetne indukcije
|
|
|
|
 |
Poskus
6.1.2.1:
|
|
V tuljavo s 500 ovoji vstavimo feromagnetno
jedro, ki je nekoliko daljše od tuljave (sl. 6.1.2.5). Pred tuljavo
obesimo sklenjen aluminijski ovoj, tako da objame iz tuljave štrleče
jedro, ter poženimo skozi tuljavo tok vsaj 1 A.
|
|
|
► V trenutku vklopa
električnega toka, se med tuljavo in ovojem pojavi
kratkotrajna odbojna sila (sl. 6.1.2.5
a). |
|
|
|
Prekinimo električni tok v tuljavi: |
|
|
|
► V trenutku prekinitve
električnega toka se med tuljavo in ovojem pojavi
kratkotrajna privlačna sila (sl. 6.1.2.5
b) |
|
|
|
|
|
|
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Po vklopu električnega toka je magnetni pretok
tuljave moral narasti na vrednost Φm.
Naraščajoči magnetni pretok tuljave je v sklenjenem ovoju induciral
napetost, ki je v njem pognala kratkostični električni tok. Ta je
v ovoju povzročil lastni magnetni pretok, za katerega lahko iz odbojne
sile sklepamo, da je imel nasprotno smer kot naraščajoči magnetni pretok
tuljave (ssl. 6.1.2.5
a) oziroma, da je nasprotoval naraščanju
magnetnega pretoka tuljave. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Podoben učinek je imel inducirani magnetni pretok
ovoja na usihajoči magnetni pretok tuljave po izklopu
električnega toka. V tem primeru je inducirani magnetni pretok imel
enako smer kot magnetni pretok tuljave (ssl. 6.1.2.5
b) in je
nasprotoval usihanju magnetnega pretoka tuljave |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
► |
Spreminjajoči se magnetni pretok inducira
v ovojih, ki ga obdajajo, električno napetost take smeri, da
magnetni pretok električnega toka, ki ga požene inducirana napetost,
nasprotuje spreminjanju magnetnega pretoka v ovojih. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pričujoče pravilo je v skladu z naravno zakonitostjo
težnje po ohranitvi energijskega ravnovesja, ki smo ga že omenili kot
Lenzevo pravilo. Po tem pravilu lahko rečemo: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
► |
Naraščajoči magnetni pretok inducira v
ovojih, ki ga obdajajo, naraščanju magnetnega pretoka nasprotujočo,
negativno napetost in obratno. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ugotovljeno bomo v enačbi 6.1.2.1 splošnega
indukcijskega zakona upoštevali tako, da bomo opustili zapis absolutne
vrednosti inducirane napetosti, na desni strani enačbe pa bomo dodali »
– «. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 |
V |  |
|
N = štev. ovojev; Φm(Wb);
Δt(s) |
|
|
|
|
|
Enačba 6.1.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Primer:
|
|
|
|
|
|
Nariši časovni potek inducirane napetosti v tuljavi s
1000 ovoji, če se magnetni pretok v tuljavi spreminja po sliki
6.1.2.6: |
|
|
|
|
|
|
|
V časovnih intervalih, v katerih se magnetni pretok
spreminja enakomerno (ΔΦm/Δt
= konst.), je inducirana napetost konstantna. Konstantni magnetni pretok
(ΔΦm/Δt = 0) pa ne
inducira napetosti: |
|
|
|
|
Δt0-5 = Ui = -
N · |
ΔΦm
Δt |
|
| = |
|
- 1000 · |
| |
|
2 · 10-4
5 · 10-3 |
|
| = |
|
- 40 V |
|
|
6 · 10-4
5 · 10-3 |
|
| = |
|
- 120 V |
|
|
-2 · 10-4
5 · 10-3 |
|
| = |
|
40 V |
|
|
-12 · 10-4
5 · 10-3 |
|
| = |
|
240 V |
|
|
6 · 10-4
5 · 10-3 |
|
| = |
|
- 120 V |
|
|
|
|
|
|
|
|
Časovni potek napetosti, ki jo inducira po
sliki 6.1.2.6 spreminjajoči se magnetni pretok, prikazuje
slika
6.1.2.7. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 |
Iz primera je razvidno, da obliki časovnih potekov
inducirane napetosti in magnetnega pretoka (sl. 6.1.2.6 in
6.1.2.7) v
splošnem nista enaki. To pa ne velja za
sinusno obliko (sl. 6.1.2.9): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sinusni obliki napetosti bomo več pozornosti
posvetili pri obravnavi izmeničnih tokov. Omenimo le zanimivo dejstvo,
da se po sinusni zakonitosti spreminja pravokotna komponenta hitrosti
prečkanja magnetnega pretoka pri rotacijskih generatorjih,
sicer pa sinusno obliko izmenične količine
ni enostavno dobiti. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
  |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
