Induktion och Växelström (AC =Alternating Current)


image004

Det magnetiska flödet Φ  är skalärprodukten av den magnetiska flödestätheten och arean  A.  Φ = B ·A  = AB cosθ där θ är vinkeln mellan B och A.  Detta innebär att det är produkten av den mot arean vinkelräta komposanten av magnetfältet och arean som är flödet.

Den elektriska generatorn omvandlar mekanisk energi till elektrisk energi  genom att den har en spole som roterar i ett magnetfält B. Eftersom flödet då varierar med tiden induceras enligt Faradays induktionslag en spänning i spolen. Således alstrar ett varierande magnetfält en ström i den slinga genom vilket flödet ändras.

Antag att en spole med arean A roterar med vinkelhastigheten ω. Då blir vinkeln mellan  

spolen och magnetfältet θ= ωt.

Flödet genom spolen blir då Φ = BA cos(ωt).

Men u = -NdΦ/dt (Faradays induktionslag)  och  -NdΦ/dt = -NBA ωsin(ωt).   Amplituden framför sinωt benämns toppvärdet av växelspänningen och man skriver u(t) = û sin(ωt). Dividerar man med R får vi enligt Ohms lag växelströmmen i(t) = î sin(ωt). Motstånd heter impedans för växelströmskretsar. Den är frekvensberoende.

För spolen ges impedansen av XL = ωL.
Medan den för kondensatorer är XC =1/(ω C).

Ex. En modelljärnväg drivs av växelspänning på 12 V. Ge exempel på varvtal hos spolarna?
Tips använd transformatorformeln. U1/U2 = N 1/ N2.

Annonser

Om mattelararen

Licentiate of Philosophy in atomic Physics Master of Science in Physics
Det här inlägget postades i Fysik 2, Gymnasiefysik(high school physics), Uncategorized och har märkts med etiketterna , , . Bokmärk permalänken.

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s