Transcript Zjawiska elektromagnetyczne

Prezentację przygotował Fabian Kowol kl. III b
Menu
Wstęp
Fizycy związani z elektromagnetyzmem
Reguła trzech palców lewej ręki
Efekt Halla
Siła Lorentza
Transformator
Zastosowanie zjawiska indukcji
elektromagnetycznej
 Zjawiska







 Samoindukcji
 Indukcji wzajemnej
Wstęp

Między zjawiskami elektrycznymi i
magnetycznymi istnieje pewna
zależność, którą nazywamy indukcją
elektromagnetyczną.

Indukcją elektromagnetyczną nazywamy
zjawisko powstania prądu w obwodzie w
którym przepływa zmienny strumień
indukcji magnetycznej.
Menu
Jednymi z ludzi, którzy zajmowali
się tą dziedziną fizyki byli:
Michael Faraday (20 września 1791) –
Angielski chemik i fizyk. Jego największymi
osiągnięciami były: prace nad
elektrycznością, odkrycie zjawiska indukcji
magnetycznej, podstawy elektrochemii,
prototyp silnika elektrycznego.
 Hans Christian Orsted (14 sierpień 1777) –
Duński fizyk i chemik. Najbardziej zasłynął
z zjawiska elektromagnetyzmu, gdzie
pokazał, że igła kompasu zmienia
położenie pod wpływem prądu
elektrycznego.

Menu
Dalej

Menu
Jean Bernard Leon Foucault (18
września 1819) – Francuski fizyk.
Zasłynął w środowisku jako odkrywca
prądów wirowych, pomiarów prędkości
światła, budowy pryzmatu
polaryzacyjnego, żyroskopu itd.
Wstecz
Efekt Halla

Efekt Halla to zjawisko fizyczne, odkryte w
1879 roku przez Edwina H. Halla (wówczas
studenta). Polega na tym, że w
przewodniku z prądem umieszczonym w
polu magnetycznym powstaje poprzeczne
do prądu i pola magnetycznego napięcie
elektryczne.

Gdzie:
 q - ładunek nośnika prądu (elektrony bądź
Menu
dziury)
 vu – prędkość unoszenia
 B – indukcja pola magnetycznego
Dalej

Menu
Efekt Halla : 1. Elektrony, 2. Element Halla,
3. Magnesy, 4. Pole magnetyczne, 5. Źródło
zasilania
Wstecz
Siła Lorentza



Siła Lorentza — siła jaka działa na cząstkę obdarzoną ładunkiem
elektrycznym poruszającą się w polu elektromagnetycznym. Wzór
podany został po raz pierwszy przez Lorentza i dlatego nazwano go
jego imieniem.
Wzór określa, jak siła działająca na ładunek zależy od pola
elektrycznego i pola magnetycznego (składników pola
elektromagnetycznego):
gdzie:







Menu
F – wektor siły (w niutonach),
q – ładunek elektryczny cząstki (w kulombach),
E – wektor natężenia pola elektrycznego (w woltach / metr),
B – wektor indukcji magnetycznej (w teslach),
v – wektor prędkości cząstki (w metrach na sekundę),
× – iloczyn wektorowy.
W przypadku, gdy terminem „siła Lorentza” określa się tylko samą
składową magnetyczną tej siły, wzór na jej obliczanie zredukuje się do
formuły następującej:
Reguła trzech palców lewej ręki
Do określenia kierunku działania siły pola
magnetycznego na poruszające się ładunki
służy reguła trzech palców lewej ręki.
 „Reguła mówi nam, że jeśli lewą rękę
ustawimy tam, że trzy palce (kciuk,
wskazujący i środkowy) będą ustawione
prostopadle i przypiszemy im kierunki:
wskazujący kierunek indukcji pola
magnetycznego B, środkowy kierunek
ruchu dodatniego ładunku, to kciuk wskaże
nam kierunek siły magnetycznej”

Menu
Samoindukcja
Jest to zjawisko elektromagnetyczne, które może powstać
wskutek zmieniającego się natężenia prądu w zwojnicy
umieszczonej w obwodzie.
 Zjawisko samoindukcji opisuje wzór:


gdzie:





Ƹ - to indukowana siła elektromotoryczna w woltach
L - Indukcyjność cewki lub elementu obwodu elektrycznego,
I - natężenie prądu w amperach,
t - czas w sekundach
Samoindukcja przeciwdziałając zmianie natężenia prądu
powoduje:
 opóźnia wzrost i spadek natężenia prądu,
 wywołuje przepięcia niszczące obwody po wyłączeniu cewek,
 zmniejszenie natężenia prądu zmiennego.
Menu
Indukcja wzajemna

Menu
Indukcja wzajemna - zjawisko
polegające na indukowaniu się siły
elektromotorycznej w cewce pod
wpływem zmiany prądu w innej cewce z
nią sprzężonej
Transformator

Transformator (z łac. transformare –
przekształcać) – urządzenie elektryczne służące
do przenoszenia energii elektrycznej prądu
przemiennego drogą indukcji z jednego obwodu
elektrycznego do drugiego, z zachowaniem
pierwotnej częstotliwości. Zwykle zmieniane jest
równocześnie napięcie elektryczne (wyjątek
stanowi transformator separacyjny, w którym
napięcie nie ulega zmianie).
Menu
Dalej
Zasada działania:
Jedno z uzwojeń (zwane pierwotnym) podłączone jest
do źródła prądu przemiennego. Powoduje to przepływ w
nim prądu przemiennego. Przemienny prąd wywołuje
powstanie zmiennego pola magnetycznego. Zmienny
strumień pola magnetycznego, przewodzony przez rdzeń
transformatora, przepływa przez pozostałe cewki
(zwane wtórnymi). Zmiana strumienia pola
magnetycznego w cewkach wtórnych wywołuje
zjawisko indukcji elektromagnetycznej – powstaje w nich
zmienna siła elektromotoryczna (napięcie). Jeżeli
pominie się opór uzwojeń oraz pojemności między
zwojami uzwojeń i przyjmie się, że cały strumień
magnetyczny wytworzony w uzwojeniu pierwotnym
przenika przez rdzeń do uzwojenia wtórnego (nie ma
strat pola magnetycznego na promieniowanie), to taki
transformator nazywamy idealnym.
Menu
Wstecz Dalej

Dla transformatora idealnego obowiązuje wzór:

gdzie:
U – napięcie elektryczne
I – natężenie prądu elektrycznego,
n – liczba zwojów,
indeks we – strona pierwotna (stosuje się również
indeks – 1)
 indeks wy – strona wtórna (stosuje się również
indeks – 2).




Menu
Wstecz
Zastosowanie

Indukcja elektromagnetyczna znalazła
zastosowanie w wielu dziedzinach
gospodarki. Obecnie elektromagnetyzm
wykorzystuje się między innymi w:
 Prądnicach (elektrownie wiatrowe, wodne
itp.)
 Alternatorach (silniki elektryczne)
 Piecach indukcyjnych
 Miernikach
Menu
Koniec

Wykorzystane materiały:
 http://pl.wikipedia.org/wiki/Si%C5%82a_Lore
ntza
 http://www.magnesneodymowy.biz.pl/
 http://pl.wikipedia.org/wiki/Transformator
 http://www.zsme.net/strony/fizyka/slawfiz.ht
m