Transcript Induktion, del 1

Induktion, del 2
Induktion innebär att en elektrisk
spänning alstras (induceras) i en elektrisk
ledare, om ett magnetfält i dess närhet
varierar. Detta fenomen nyttjas i
exempelvis induktionshällar, mikrofoner och i
elektriska generatorer.
Henry, Joseph, 1797–1878, amerikansk vetenskapsman. H. studerade
fysik, astronomi och kemi och verkade som lärare vid Albany Academy. Vid
experiment med magnetiska spolar påvisade han magnetisk induktion som
föranleder en storhet kallad induktans. Dess SI-enhet, henry, har uppkallats
efter honom. H. var aktiv inom många vetenskapliga institutioner, bl.a. the
Smithsonian Institution.
Basåret/basterminen, Fö 11, 100310
Ledare som rör sig i magnetfält
-
elektron
Fm
Fe
+
+
+
B
v
Inducerad spänning mellan stavens ändar, ems e
Inducerad ems uppstår då staven skär (korsar) magnetiska fältlinjer
Inducerad spänning som driver ström i krets –
innebär att energi omsätts
Lenz’ lag
Inducerad ström ger kraft som motverkar rörelsen
F  iB
Lenz’ lag: Den inducerade strömmen har sådan riktning att den
motverkar orsaken till sin uppkomst
Lenz’ lag kan ses som en följd av den allmänna energiprincipen
Induktionslagen
e  vB
Faradays induktionslag
e  N
d
dt
Självinduktion
Strömändring i en spole ger ändring av magnetiskt flöde genom spolen
di
dt

d
dt
ems induceras som vill motverka flödesändringen
Självinduktion (forts)
e  L
di
dt
L är induktans, en spoles förmåga att motverka strömändring
Si-enhet 1 H (Henry) , 1 H =1 Vs/A
Induktans för solenoid, avlång spole
N2
L  0
A

0 kan mätas i 1 Tm/A = 1 Vs/Am = 1 H/m
Tändspole – stor induktans, ”klipp” strömmen, hög inducerad spänning
Virvelströmmar (eddy currents)
Skiva av metall som rör sig i magnetfält – inducerade virvelströmmar som
bromsar – induktion och Lenz’ lag
Kan användas som effektiva bromsar utan mekanisk friktion
Fler tekniska tillämpningar
Induktionsspis – kräver ferromagnetiska kokkärl
Mikrofon elgitarr
Generator - elmotor
Transformator
Transformatorn
Primärlindning, sekundärlindning, gemensam järnkärna
Samma magnetiska flöde överallt i järnkärnan
U1 N1

U 2 N2
Transformatorn (forts)
För att överföra ström långt skall det göras vid höga spänningar (400 kV)
Ger minst förluster
Växelström är lätt att transformera – både upp och ned