Fizika II. tantárgy 4. előadásának vázlata MÁGNESES INDUKCIÓ, VÁLTÓÁRAM, VÁLTÓÁRAMÚ HÁLÓZATOK 1. Mágneses indukció: Mozgási indukció

Átírás

1 Fizika. tatárgy 4. előadásáak vázlata MÁGNESES NDKÓ, VÁLÓÁAM, VÁLÓÁAMÚ HÁLÓAOK. Mágeses idukció: Mozgási idukció B v - Vezetőt elmozdítuk mágeses térbe B-re merőlegese, akkor a vezetőbe áram keletkezik, melyek iráya az őt létrehozó hatást akadályozó. Fs t és F lb i lvb Nyugalmi idukció - ekercshez mágest közelítük a tekercsbe áram idukálódik - Az egyik tekercs áramát ki-be kapcsoljuk, vagy változtatjuk a közelébe levő tekercsbe áram idukálódik - Homogé mágeses mezőbe vezetőkeretet forgatuk d i Faraday törvéye: zárt vezetőbe idukált feszültség aráyos a vezető által körülvett felülete átmeő idukciófluxus (Ф) időegységre eső megváltozásával. Lez törvéy: Az idukált áram iráya midig olya, hogy az őt létrehozó hatást akadályozi igyekszik. Kölcsöös idukció Az egyik tekercsbe fellépő áramerősségváltozás a másik tekercsbe is az áramerősség d megváltozását idézi elő. M M: kölcsöös idukciós együttható [M]=H (hery) Ha M agy szoros a csatolás Ha M kicsi laza M meghatározása boyolult, spec. eset: ugyaolya hosszú és keresztmetszetű tekercs egymásra csévélése N d NN A d BN A és B l l Öidukció árt vezetőbe fellépő változáskor magába a vezetőbe feszültség idukálódik: d N A L L: öidukciós együttható v. iduktivitás, L l. Váltóáram Váltakozóáram: amelyek iráya és az áramerőssége az idővel periódikusa változik. iszta váltakozóáram: periódus alatt az egy iráyba átfolyó töltés =. Q ( Sziuszosa váltakozó áram (váltóáram): si( t )

2 Fourier törvéye: bármely váltakozó áram előállítható sziuszosa változó áramok szuperpozíciójakét. f< khz kisfrekveciájú áram f> khz agyfrekveciájú áram ( 5 Hz: izzók villogása már em észlelhető) Kvázistacioárius áram: a frekvecia vagy a vezeték hossza em túl agy, akkor ugyaabba az időpillaatba egy em elágazó vezeték mide helyé gyakorlatilag ugyaakkoráak tekithető ( l c ) Effektív áramerősség: aak az egyeáramak az erőssége, amely periódusidő alatt ugyaabba az elleállású vezetőbe ugyaakkora mukát végez, mit a kérdéses váltóáram. W ill. Középérték: köz ( ill. köz ( 3. Váltóáramú elleállások L L L, Soros -L- kör (vektorábra és komplex számok segítségével) : impedacia ( ) L Fáziseltolódás szöge: tg L Komplex számkét kezelve:, i L ill. -i elleállást képviselek az elemek kiterjeszthetők Kirchhoff törvéyei váltakozó áramú körökre a sorba kapcsolt komplex elleállások összegével egyelő. ezoacia: (feszültség): L = L = i L φ L- -i Párhuzamos -L- kör A komplex impedacia reciproka a párhuzamosa kapcsolt komplex elleállások reciprokaiak összegével egyelő. i L i

3 i : hatásos elleállás (rezisztecia), : meddő elleállás (reaktacia) i tg ezoacia (áram): L = L eljesítméy: pillaatyi: P t = t t hatásos: meddő: látszólagos: P h = cosφ P m = siφ P l = Gyakorlati alkalmazások. Elektromos gépek:. Egyeáramú geerátor, egyeáramú motor Működési elve Fő részei t t Dobarmatúra Egyeáram keletkezése Diamóelv: elektromáges vasmagjába levő visszamaradó mágeses mező a forgórész megforgatásakor áramot kelt a forgó rész tekercsébe, amit visszavezetve B övelhető, így övekszik, (B és kölcsööse erősítik egymás, majd telítésbe megy át. (Jedlik Áyos) 3

4 . Váltakozó áramú geerátor (3 fázisú) 3 i i 4 vezetékes 3 fázisú redszer: voalfeszültség: fázis és között (38 V) fázisfeszültség: fázis között ( V) v 3 f Forgó mágeses tér: A kétféle feszültség és a háromfázisú motorok előyös tulajdoságai miatt terje el ez a redszer. 3 fázisú áram hatására forgó mágeses tér keletkezik (iráytű gyors forgásba jö. 3 fázisú ω körfrekveciájú áram hatására ω körfrekveciájú forgó mágeses mező keletkezik. 3. Váltakozó áramú aszikro motor: forgó mágeses térbe helyezett tekercs forgásba jö. A 3 fázis bekapcsolásakor fokozatosa felgyorsul, de a súrlódás és a terhelés miatt a frekveciája kisebb, mit a forgó mágeses mezőé. 4. Váltakozó áramú szikro motor: a pólusváltások a megfelelő időbe és megfelelő helye jöek létre. Az áram bekapcsolásakor először fel kell pörgeti, magától em idul. A tervezettél agyobb terhelés eseté kiesik a fordulatból és leáll. (Pl. elektromos szikroóra, regisztráló készülékek) 4

5 5. raszformátor (Bláthy Ottó, Déry Miksa, iperovszky Károly) vasmagos köpeyes η=98 % A váltakozó áram agy előye az egyeárammal szembe a traszformálhatósága. Elektroakusztikai eszközök. Mikrofo (hagrezgés elektromos rezgés) Szémikrofo Kapacitív mikrofo. elefo és fejhallgató: (hagfrekveciás áramot hagrezgéssé alakítja) 3. Hagszóró: A gerjesztőtekercs áramáak megfelelőe a legőtekercs mozgásba hozza az M membrát. 4. Mágeses hagrögzítés és visszajátszás: A mikrofoáram igadozásaiak megfelelőe mágesezi az F tekercs az előtte álladó sebességgel haladó szalagot. A mágesezett szalag visszajátszáskor az L lejátszófej tekercsébe a hagfrekveciáak megfelelő áramot idukál, amely erősítés utá a hagszórót műköeti. 5