6.1 INDUKCIJA ELEKTRIČNE NAPETOSTI

KAZALO

   

 

6.1.2 INDUKCIJA NAPETOSTI ZARADI SPREMINJANJA MAGNETNEGA PRETOKA

     
Poskus 6.1.2.1:

 

HITRE POVEZAVE

Inducirana napetost in magnetni pretok

Faraday
Faradayev indukcijski zakon

 

SLIKA

Slika 6.1.2.2: Elektromagnetna indukcija

 

SLIKA

Slika 6.1.2.3: Elektromagnetna indukcija

 

SLIKA

Slika 6.1.2.4: Indukcija napetosti v tuljavi

 

FOTOGRAFIJA

Fotografija 6.1.2.1: Indukcija napetosti v tuljavi

 

ANIMACIJA

Animacija 6.1.2.1: Indukcija napetosti v tuljavi

 

VIDEO

Indukcija električne napetosti zaradi spreminjanja magnetnega pretoka

Indukcija električne napetosti v ovoju

Indukcija električne napetosti v tuljavi

Indukcija

Indukcija napetosti zaradi spreminjajočega magnetnega pretoka

Prevodna kovinska obročka v magnetnem polju

Indukcija električne napetosti v tuljavi, ki se nahaja v magnetnem polju vrtečega magneta

Vrtilno magnetno polje

 

FOTOGRAFIJE

Indukcija napetosti zaradi spreminjanja magnetnega pretoka 1

Indukcija napetosti zaradi spreminjanja magnetnega pretoka 2

 
       
 

Kaj je povzročilo električno napetost v tuljavi s priključenim V-metrom? Odgovor poiščimo najprej v ugotovitvah poskusa b). Električni tok teče le skozi prvo tuljavo, povzroča pa magnetni pretok, ki ga feromagnetno jedro vodi tudi skozi drugo tuljavo. Ker je električna napetost med sponkama druge tuljave prisotna le v primeru spreminjanja električnega toka in s tem spreminjanja magnetnega pretoka tudi v drugi tuljavi, lahko sklepamo:

     
       
 
► 

Spreminjanje magnetnega pretoka inducira v ovojih, ki ga oklepajo, električno napetost (Ui).

 

 
       
 

Za poskus a) velja podobno, saj smo s vstavljanjem magneta v tuljavo vanjo vnesli tudi magnetni pretok, z izvlečenjem pa smo magnetni pretok odstranili.

     
       

Ugotovljeno je, da spreminjajoče se magnetno polje inducira okrog sebe električno polje (sl. 6.1.2.2) s sklenjenim električnim pretokom in obratno. Ta naravni pojav je odkril angleški fizik Faraday. Če je v induciranem električnem polju električni vodnik (sl. 6.1.2.3), se v njem zaradi influence pojavi električna napetost, ki ji pravimo napetost elektromagnetne indukcije.

     
       
 

Enako velja za ovoj, ki obdaja spreminjajoči se magnetni pretok (sl. 6.1.2.3 b), pri čemer velikost in oblika ovoja ne vplivata na velikost inducirane napetosti. V tuljavi (sl. 6.1.2.4) pa je inducirana napetost enaka vsoti induciranih napetosti v posameznih ovojih.

     
       
Poskus 6.1.2.2:

 
 
       
 

Električna napetost, ki jo v tuljavi inducira spreminjajoči se magnetni pretok, je premo sorazmerna s številom ovojev tuljave in hitrostjo spreminjanja magnetnega pretoka v tuljavi.

 

 
       
 
|Ui|  =  N ·
ΔΦm

Δt
V
N = štev. ovojev; Φm(Wb); Δt(s)
   
 

Enačba 6.1.2.1

   
       

Ugotovljeno zakonitost je odkril fizik Faraday, pravimo pa ji splošni indukcijski zakon ali tudi Faradayev zakon indukcije.

     
       
 

V enačbi 6.1.2 je zapisana absolutna vrednost napetosti. Kot bomo spoznali, je njen predznak odvisen od tega ali spreminjajoči se magnetni pretok narašča ali usiha (poskus 6.1.2 a). Kako dosežemo spreminjajoči se magnetni pretok v tuljavi, pa ni pomembno

     
       
       
  6.1.2.1 Lenzevo pravilo elektromagnetne indukcije    
  6.1.2.2 Uporaba elektromagnetne indukcije