induktivnost

Sopst venomagnet nopol j e,i ndukt i vnostisamoi ndukci j a

Svaka zat vor ena st r uj na kont ur a poseduj e sopst venimagnet nifluks Φskoj ipot i če od sopst venog magnet nog pol j a.Pošt oj e magnet na i ndukci j asr azme mer nast r uj ikoj aj est var aisopst venimagnet nifluksbi će  j ojsr azmer an.Koefici j entpr opor ci onal nost ii zmeđufluksaist r uj ekoj aga nduk t i v nos tL,  j ei zazval anazi vasei   aj edi ni cazai ndukt i vnostj ehenri H. Induktivnost provodnika zavisi od njegovog oblika i njegovih dimenzija, kao i od magnetne permeabilnosti sredine u kojoj se nalazi.

Akoj est r uj aukol uvr emenskipr omenl j i vaisopst venifluksćesemenj at i nduk c i j e. uvr emenu.Zbogt oganast aj epoj avasamoi El ekt r omagnet i zam -osnovnipoj movi Magnet nopol j e  j emedi j um koj i m seost var uj emagnet nouzaj amn mno

del ovanj e.Magnet nopol j epost oj iokopr ovodni kakr ozkoj epr ot i če el ekt r i čnast r uj a,kaoiokopr i r odni hivešt ački hmagnet a. 1821. godine danski fizičar Ersted  fizičar Ersted  je  je konstatovao magnetno polje električne struje.

Pr avi l o desne šake :Ak o se post avi desna šaka i znad pr avog

pr ovodni ka,kr ozkoj ipr ot i čeel ekt r i čnast r uj a,t akodapr st ipokazuj usme mer st r uj eI ,t ada će pal ac pokazi vat isme merskr et anj a sever nog pol aN magnet nei gl e. Magnetno polje u svakoj tački prostora opisuje se pomoću vektorske nazivamagnetna indukcija. ektor indukcija. ektor magnetne induk!ije nije veličine koja se nazivamagnetna nikada istog nikada  istog prav!a kao vektor magnetne sile. "rav!i vektora magnetne normalni jedan na drugom. #edini!a za induk!ije i magnetne sile uvek su normalni jedan magnetnu induk!iju je tesla T.

Magnetno polje se slikovito prikazuje linijama sila magnetnog polja. $inija polja.  $inija čija tangenta u svakoj tački ima prava! vektora magnetne induk!ije naziva se linija sila mag magnetn netnog og pol polja. ja. $i $ini nije je si sila la ma magn gnet etno nog g po polj ljaa su su zatvorene  zatvorene – kružnog oblika %zato oblika  %zato je magnetno polje vrtložno polje&. polje&.

Pr avi l o desne šake :Ak o se post avi desna šaka i znad pr avog

pr ovodni ka,kr ozkoj ipr ot i čeel ekt r i čnast r uj a,t akodapr st ipokazuj usme mer st r uj eI ,t ada će pal ac pokazi vat isme merskr et anj a sever nog pol aN magnet nei gl e. Magnetno polje u svakoj tački prostora opisuje se pomoću vektorske nazivamagnetna indukcija. ektor indukcija. ektor magnetne induk!ije nije veličine koja se nazivamagnetna nikada istog nikada  istog prav!a kao vektor magnetne sile. "rav!i vektora magnetne normalni jedan na drugom. #edini!a za induk!ije i magnetne sile uvek su normalni jedan magnetnu induk!iju je tesla T.

Magnetno polje se slikovito prikazuje linijama sila magnetnog polja. $inija polja.  $inija čija tangenta u svakoj tački ima prava! vektora magnetne induk!ije naziva se linija sila mag magnetn netnog og pol polja. ja. $i $ini nije je si sila la ma magn gnet etno nog g po polj ljaa su su zatvorene  zatvorene – kružnog oblika %zato oblika  %zato je magnetno polje vrtložno polje&. polje&.

Pr a vi l ode sner uk e:Akoobuhvat i mopr avpr ovodni kdesnom r ukom t ako

dapal acpokazuj esme merst r uj eI ,t adaćesavi j enipr st ipokazi vat isme mer l i ni j asi l amagnet nogpol j a. Jačina magnetnog polja  je vektorska veličina kojom se izra'ava stanje izme(u izme(u magnetnih polova, a veza izme(u magnetne induk!ije i jačine magnetnog polja data je rela!ijom)

gde je *+ magnetna permeabilnost vakuuma i iznosi - 1+/0

edi ni caza .J

mperpome met r u.  j ači numagnet nogpol j aj eamp roj linija sila magnetnog polja koje pro(u kroz ravnu povrinu koja je normalna na prava! linija sila magnetnog polja naziva se magnetni fluks Φ %skalarna veličina&, a jedini!a je veber Wb) Wb)

/ 17t hMar ch2013Fi l i p

El ekt r omagnet nai ndukci j a

1821.g.Er st edj ekonst at ovaomagnet nopol j eel ekt r i čnest r uj e. 1831. g. 4aradej 5 ako struja stvara magnetno polje, mo'e i obrnuto.

6ksperiment 4aradeja sa stalnim magnetom, koji je pribli'io zatvorenom provodnom kolu unutar koga je vezan vrlo osetljiv merni instrument, pokazuje da kazaljka instrumenta skreće. 7austavljanjem magneta, kazaljka instrumenta se ponovo vraća na nulu. "rilikom udaljavanja magneta, kazaljka instrumenta ponovo skreće ali na suprotnu stranu. a taj način, primi!anjem i odmi!anjem stalnog magneta, u kalemu dolazi do induk!ije struje. 9ko kolo nije zatvoreno na njegovim krajevima će se indukovati elektromotorna sila. :na zapravo unutar  svakog zatvorenog kola uslovljava nastanak struje.

Pošt oj e oko ši pkast og magnet a magnet no pol j e nehomogeno,t o se nj egovi m pr i mi canj em i l iodmi canj em ukol ust var apr omenl j i vmagnet ni fluksodgovor anzanast anakel ekt r omot or nesi l eodn.i ndukovanest r uj e. Nas t anakk r at k o t r aj nei nduk o v anes t r uj eus l edpr omenl j i v ogmagnet nog fl u k s anaz i v as ee l e kt r oma gne t nai nduk ci j a .

Far adej ev

z ak on

el ekt r omagnet ne

i ndukci j e:Indukovana

el ekt r omot or nasi l aj ednakaj enegat i vnojpr omenimagnet nog fluksau t okuvr emena.

a vi l a,k Znak„ mi nus“uf or mul ij eposl edi caLencovogpr oj ej epost avi o r uskinaučni kLenc1834.godi ne.

Le nc ov opr a vi l o:I ndukovanast r uj ai mauvekt akavsmerdaonasvoj i m

sopst veni m magnet ni m pol j em t ežida spr ečipr omenekoj edovode do nast ankai ndukci j e. "ojava indukovanog napona u navoju koji se okreće u magnetnom polju ima veoma veliki značaj. aime, na ovom prin!ipu se proizvodi električna energija u svim obrtnim generatorima.

ht t p: / / www. yout ube. com/ wat ch?v=5Mt NBykH8O4&f eat ur e=yout u. be / 17t hMar ch2013Fi l i p 0

I spr avl j ači( usmer ači ) .Jednost r anii spr avl j ač unaj j ednost avni j iel ekt r onskiskl opovikoj isl užezai spr avl j anj enai zmeni čnest r uj e. I spr a vl j ačis Sast oj e se od mr ežnog t r ansf or mat or a( ef ekt i vna vr ednostnapona na pr i mar uj e 220 V)i odgovar aj ućegbr oj apol upr ovodni čki hdi oda( 1,2i l i4) .Post oj ej ednost r aniidvost r anii spr avl j ači .

JEDNOSTRANO

I SPRAVLJANJE

STRUJE

Jednost r anii spr avl j ačsesast oj ii zmr ežnogt r ansf or mat or a,koj it r ansf or mi šenaponmr eženavi ši i l i ni ži napon, pol upr ovodni čke di ode i ot por a pot r ošača.

Di odapr opušt asamopozi t i vne pol uper i odenai zmeni čnognapona koj isej avl j ana sekundar u t r ansf or mat or a. Jednost r anii spr avl j ačii maj umal ist epeni skor i šćenj ail ošt al asniobl i k,pa sezbogt ogar eđe kor i st e

Dvost r anii spr avl j ač

I st it al asniobl i ksedanasdobi j azaj ef t i ni j er ešenj e–4di odespoj eneuvi dumost a( t zv.Gr ecov s p o j ) . Usvi m ovi mi spr avl j ači mauzj ednosmer nukomponent ui spr avl j enognaponaodn.st r uj ej avl j asei nai zmeni čnakomponent a.Tal asnosti spr avl j enest r uj esmanj uj esepr i menom el ekt r i čni hfil t ar a, koj i su sast avl j eni od kondenzat or a i kal emova i l i upot r ebom kol a za st abi l i zaci j u. Obl astpr i mene i spr avl j ača j e vr l o ši r oka.Naj vi še se kor i st e za napaj anj er azni h el ekt r onski h ur eđaj a,pošt oel ekt r onskiskl opovisadržaniunj i mazaht evaj unapaj anj ei zi zvor aj ednosmer nog napona. Takođe sl uže za punj enj e akumul at or a.

Pr i nci pr adat r of aznogasi nhr onogmot or a Namotst at or apr i kl j učuj esenanaponmr ežeusl edčegakr oznj egapot ečest r uj a.Tr of aznest r uj e ut r of azni m namot i maobr azuj uobr t nomagnet nopol j e.Obrt nimagnet nifluksovogpol j apr eseca pr ovodni kei zst at or air ot or a.Ust at or usezbogt ogai ndukuj epr ot i vnapon,koj iodr žavar avnot ežu mr ežeunaponui l ikont r ael ekt r omot or nusi l u,koj apr edst avl j agl avno ogr ani čenj epr ekomer noj st r uj ist at or a.I zi st i hr azl ogaunamot ur ot or asei ndukuj ee. m. s.koj apr ouzr okuj est r uj ur ot or a. Pošt osepr ovodni cir ot or a,kr ozkoj et ečest r uj a,nal azeumagnet nom pol j u,nanj i hćedel ovat i el ekt r omagnet nasi l ai nt enzi t et aF=BI l ,koj at ežidaobr ner ot orusmer uobr t anj amagnet nogpol j a.

Ako bise r ot orokr et ao si nhr onom br zi nom odn.br zi nom magnet nog pol j a,ne bipost oj al o pr esecanj epr ovodni ka imagnet ni hl i ni j asi l a,panebibi l onipr omenefluksa,nii ndukovanj a e. m. s,nist r uj er ot or a,niel ekt r omagnet nesi l enapr ovodni ker ot or a,paniobr t anj ar ot or a.Zat o r ot ormor a da se okr eće manj om br zi nom od si nhr one,koj a se nazi vaasi nhr ona br zi nan. Razl i ka i zmeđu si nhr one iasi nhr one br zi ne nazi va sekl čno se i zr ažava u i z anj es iobi pr ocent i ma u odnosu na si nhr onu br zi nu.

Unomi nal nom r eži mur adakl i zanj enaj češćei znosi49%.Kl i zanj ej enaj većepr ipušt anj umot or a ur ad,j erj et adaasi nhr onabr zi naj ednakanul i( r ot orst oj i ) . / 30t hMar ch2013Fi l i p

Tr ansf or mat or i   suel ekt r i čnemaši nekoj eel ekt r i čnuener gi j uj ednognaponaist r uj epr et var aj uu Tr ansf or mat or i el ekt r i čnuener gi j unekedr ugevr ednost inaponaist r uj e.Pr it omej ei zl aznaener gi j anešt omanj a odul azne,j erseut r ansf or mat or uj avl j aj ugubi cit j .deoel ekt r i čneener gi j esepr et var aut opl ot nu. Ti gubi ci su veoma mal i , mogu da budu i do 2%.

Tr ansf or mat or i

se

kor i st e:

1opr ipr enosuel ekt r i čneener gi j enai zl azui zgener at or apot r ebnoj epovećat inapondabise smanj i l a st r uj a, a t i me iDžul ovigubi ciu vodovi ma koj isu sr azmer nikvadr at u st r uj e; 2o pr ipot r ošnj iel ekt r i čne ener gi j e pot r ebno j e sni zi t ivi sok napon u vodovi ma na mr eži . Pr ema t ome, da l ipodi žu i l ispušt aj u napon,t r ansf or mat or imogu bi t iuzl azniisi l azni .

Pr i nci p

r ada

t r ansf or mat or a

Radt r ansf or mat or asezasni vanapr i nci puel ekt r omagnet nei ndukci j e.Onsesast oj ii zgvozdenog magnet nog kol a,sast avl j enog i zt anki h gvozdeni hl i mova idva navoj a na magnet nom kol u– pr i mar a i sekundar a.

Kadakr ozpr i marpr ot i čenai zmeni čnast r uj akoj ast var apr omenl j i vomagnet nopol j e,t adaseu sekundar uj avl j ai ndukovanae. m. s.Pošt oj est r uj apr i mar anai zmeni čnaiflukskoj ionast var a bi će pr omenl j i v .

Vr st e

t r ansf or mat or a

a) b) c) d) e)

r egul aci oni aut ot r ansf or mat or i

j ednof azni t r of azni mer ni ( var i j ak) napona)

( r azdel ni ci

Ut r of azni mt r ansf or mat or i mapr i mar niodnosnosekundar ninavoj imogubi t ivezaniuzvezdui l iu trougao. U el ekt r i čni m mer enj i ma se upot r ebl j avaj u mer nij ednof azniit r of aznit r ansf or mat or i ,koj ise pr i menj uj u u mer enj i ma st r uj e,napona,snage iener gi j e,apoznat isu pod nazi vom st r uj nii naponski mer ni t r ansf or mat or i . Regul aci oni t r ansf or mat or i se upot r ebl j avaj u u el ekt r i čni m post r oj enj i ma i el ekt r anama. Aut ot r ansf or mat or ii maj u samo j edan namot aj( pr i mar )ikor i st e se za sni žavanj e napona pr i mer enj i ma i u l abor at or i j ama. Gubi ci

Gubi ci 1. gubi ci 2. gubi ci u a) b)

u

u

t r ansf or mat or u u gvožđu

t r ansf or mat or u

mogu

bi t i

dvoj aki :

bakr u odn. navoj i ma ( Džul ovi gubi ci ) odn. magnet nom kol u – nj i h i ma dve vr st e: vr t l ožne st r uj e hi st er ezi sni gubi ci .

Dabisesmanj i l igubi ciusl edvr t l ožni hst r uj a,j ezgr ot r ansf or mat or a( magnet nokol o)sepr aviod di namol i mova, koj i su međusobno i zol ovani i spoj eni u paket e. Hi st er ezi snigubi cise smanj uj u,ako j e povr ši na hi st er ezi sne kr i ve manj a odn.ako se kor i st e magnet no meki mat er i j al i . Hl ađenj e

a) b)

t r ansf or mat or a

suvo

( vazdušno) ul j no

Pr ihl ađenj uvazduhom ugl avnom sekor i st ipr i r odnost r uj anj evazduha,koj esesast oj iut omeda zagr ej anvazduhokol i net r ansf or mat or a,kaor eđi ,t ežidasepenj eidausupamest ohl adni j em. Hl ađenj e ul j em sast oj iseu t ome da set r ansf or mat or skomagnet no kol o sanavoj i ma st aviu t r ansf or mat or skisudukomeseul j ezagr evaici r kul i šesl i čnovazduhu.

Jači nael ekt r i čnest r uj e( fiz i čkiit ehni čkismer )

Svakousmer eno kr et anj e nael ekt r i sani h čest i ca kr ozpr ovodni knazi va seel   Uzavi snost iodčest i cakoj esekr eću,st r uj udel i mo ekt r i čnast r uj a. ek t r ons k u i l ik onduk c i onu( nael u met al i ma) j ionsku( u flui di ma t j . t ečnost i maigasovi ma) .

Nasl i cij epr i kazanopr ost ost r uj nokol o.Sast oj isei zdvepl oče,koj esu nael ekt r i sane i st om kol i či nom nael ekt r i sanj a,al isupr ot nog znaka.Ako ovedvepl očespoj i momet al ni m pr ovodni kom,pot ećićeel ekt r i čnast r uj a.

Al i ,pr isvakom pr el asku el ekt r onasanegat i vnenapozi t i vnuel ekt r odu, dol azido r ekombi naci j e pozi t i vni h inegat i vni h čest i ca,usl ed čega se kol i či na nael ekt r i sanj a smanj uj e. Sami m t i m se smanj uj e j ači na el ekt r i čnogpol j a,smanj uj esenaponist r uj a,inakr aj ust r uj apr est aj eda t eče.Da bi smo st r uj u odr žaval ikonst ant nom,pot r ebno j e da i mamo el ekt r i čniur eđajkoj iće vr aćat isve pr i spel e el ekt r one sa pozi t i vne na negat i vnuel ekt r odu.Vel i či nakoj akvant i t at i vnoopi suj eel ekt r i čnust r uj u nazi vasej ,aj edi ni caj eampe r. ači nael ekt r i čnest r uj eI  A  J ač i na el ek t r i č ne s t r uj   ej e br oj no j ednak ak ol i č i ninael ek t r i s anj ak oj a  pr ot ek nek r ozpopr eč ni pr es ekpr ov odni k auj edi ni c i v r emena.

Osnov nade j st v ael ek t r i čnes t r uj e • • • • •

agr evanj epr ovodni kakr ozkoj ipr ot i čest r uj a, t opl ot no,z t var anj emagnet nogpol j auokol i nipr ovodni kasast r uj om, magnet no,s hemi j sko,   poj avael ekt r ol i zepr ipr opušt anj ust r uj ekr ozel ekt r ol i t , svet l osno, ol azakel ekt r i čnest r uj ekr ozor gani zam možebi t iopasan, fiz i ol ošk o,pr i zazi vahemi j skor azl aganj eor ganski hmol ekul a,či j aj eposl edi cagr čenj e mi ši ća, odnosno t r eper enj e cel og or gani zma. Ukol i ko t e pr omene zahvat esr ce,nast upamoment al nasmr t .

Vez i v anj eot por ni ka Ot por ni cis u el ement ikonst r ui sanit ako da u el ekt r i čno kol o unesu

odr eđenuot por nost ,koj aj evel i kauodnosunaot por nostpr ovodni kaza vezu. Redna( ser i j ska )v ez a

Ekvi val ent niot porvi šer ednovezani hot por ni kaj ednakj ezbi r upoj edi ni h ot por nost ir ednovezani hot por ni ka. Redna veza ot por ni ka pr i menj uj e se samo u neki m posebni m sl učaj evi ma.Ot por ni civezaniuser i j u snekom el ekt r i čnom napr avom, maši nom isl i čno i maj u zadat ak da zašt i t e pomenut e napr ave od pr evi sokognapona. Par al el na( ot očna )v ez a

Reci pr očna vr ednost ekvi val ent nog ot por a vi še par al el no vezani h ot por ni ka j ednaka j e zbi r ur eci pr očni h vr ednost i ot por a poj edi ni h par al el novezani hot por ni ka. Vr l o čest o se ot por ni ciupot r ebl j avaj u u par al el nojvezisa nekom el ekt r i čnom napr avom,maši nom isl i čno.Namena i mj e da r ast er et e pomenut enapr aveodpr evel i kej ači nest r uj e.

Omovz akon

Vi del ismodasesl obodniel ekt r onikoj isenal azeumet al nom pr ovodni ku usmer enokr ećupodut i caj em napona.Št oj evećinapon,el ekt r onise br že kr eću,odnosnobr ojel ekt r onakoj ipr ođekr ozposmat r anipr esek pr ovodni kauj edi ni civr emenaj eveći .Dakl e,sapor ast om naponar ast ei  j ači nast r uj e.S obzi r om nast al annaponi zvor a,ubr zanj eel ekt r onabi nepr est anor asl o,odnosnoj ači nast r uj ebipost i zal asvevećuvr ednostda ni j e ut i caj a at oma na el ekt r one koj ise i zmeđu nj i h kr eću t j .da ni j e el ekt r i čnogot por apr ovodni ka.Onvi šei l imanj euspor avael ekt r one,pa će u pr ovodni ku t ećisl abi j a odnosno j ača st r uj a.Ovo pokazuj e da i zmeđuj ači nest r uj e,naponaiot por apost oj imeđusobnazavi snost . Omovz ak ondaj evezui zmeđuj ači nest r uj e,naponaiot por a.

I .

Zavi snostst r uj eodnapona:

I I .

Zavi snostst r uj eodot por a:

 a osnovu eksperimentalno dobijenih podataka, 1820. godine nemački fizičar ;eorg
MAR

27 I ndukt i vniot por Nai zmeni čnast r uj ai mai ndukci onodej st vo.Onopot i čeusl edt ogašt opr omenom smer ast r uj e menj aimagnet no pol j ekoj eonost var aokopr ovodni ka.Ovoj enar oči t oi zr aženo kodkal ema ( sol enoi da) .Usl edt oga svakikal em i ndukt i vnost iLpr uža ot porpr ot i canj unai zmeni čnest r uj e. El ekt r i čna ener gi j a se na i ndukt i vnom ot por u pr et var a u magnet nu,a t akođe se imagnet na ener gi j a ponovo vr aća u el ekt r i čno. Zbog t oga j e i ndukt i vni ot por r eakt i van.

I ndukt i vni ot por zavi si od i ndukt i vnost i kal emaikr užnef r ekvenci j enai zmeni čnest r uj e.U t r enut kukadsezat vor ipr eki dačuel ekt r i čnom kol u,naponnakr aj evi madost i ženeomet anomaksi mal nuvr ednostposl ečet vr t i neper i oda.Usl ed samoi ndukci j e,j ači nast r uj enećeui st om vr emenskom i nt er val udost i ćimaksi mal nuvr ednostveć ćekasni t ičet vr t i nuper i odauodnosunanapon.

Del oviel ekt r i čnogk ol a

1 Pr adr že sl obodna nael ekt r i sanj a izbog t oga dobr o pr ovode ovodni cis st r uj u.Pr ovodni cispaj aj usvedel oveel ekt r i čnogkol a. pr ovodni cipr vevr st e–met al i pr ov odni cidr ugevr s t e-el ekt r ol i t i ,j oni zov anigasovi 2I  j eđajkoj iobezbeđuj epr ot i canj est r uj euel ekt r i čnom kol u. z vorst r uj eeur U nj emusevr šipr et var anj edr ugi hvi dovaener gi j e( hemi j ske,mehani čke, t opl ot ne)uel ekt r i čnu.I zvorst r uj ei madvapol a:+i,koj isunar azl i či t i m pot enci j al i ma.El ekt r omot or nasi l aεkar akt er i šesvakii zvor . 3 El   pr et var ael ekt r i čnuener gi j uunekipot r ebanobl i knpr . e kt r i čnipot r ošač si j al i ca,ot por ni k,gr ej ači t d. 4 Pr užizauspost avl j anj eipr eki danj epr ot okast r uj e. eki dačsl 5 El   št i t iel ekt r i čnepot r ošačeidr ugeel ement ekol aodj ake e kt r i čniosi gur ač st r uj e( pr voonpr egor i ,papr eki nekol o) . 6 El mer iel ekt r i čnevel i či neuel ekt r i čnom kol u. e kt r i č nime r n ii ns t r ume nt

El ekt r i čnopol j e,pot enci j alinapon

Jošust ar om veku,pr evi šeod2600godi na,gr čkifil ozofTal esj eopi sao ogl edakosekomadći l i bar apr ot r l j avunenom t kani nom,it kani naići l i bar st i čuosobi nudapr i vl ačei l iodbi j aj usasvi ml akepr edmet e,kaošt osu opi l j cidr vet a,pr amenovikose,vunei t d. Tekoko1600.godi nej eengl eskil ekarVi l i j em Dži l ber tdet al j noi spi t ao ovupoj avuizakl j uči odaj ošmnogidr ugipr edmet imogudast eknuovu l i bar osobi nu.Pr ema gr čkojr eči t o značići ,on j e sva t el a „ el ekt r on“,š koj at r enj em st i čuosobi nupr i vl ačenj ai l iodbi j anj anazvaonael ekt r i sana t el a.

. Ovopr i vl ačenj e( i l iodbi j anj e)j eposl edi capost oj anj ael ekt r i čnogpol j a

va nar oči t o fizi čko st anj e u okol i ni El e kt r i č ni m pol j e m se nazi nael ekt r i sanogt el a,koj esemani f est uj edej st vom el ekt r i čnesi l enadr ugo nael ekt r i sanot el o. zr ačunavasekaokol i čni kel ekt r ost at i čkesi l e Jači nael ekt r i čnogpol j ai koj a u dat ojt ačkipol j a del uj e na pr obnu kol i či nu nael ekt r i sanj aq p. Jedi ni cazaj ači nuel ekt r i čnogpol j aj evol tpomet r u.

Pr obno nael ekt r i sanj e unet o u neku t ačku el ekt r i čnog pol j a poseduj e neku pot enci j al nu ener gi j u Ep.Ono će se pod dej st vom Kul onov e el ekt r i čne si l e kr et at i .Pr iovome se nj egova pot enci j al na ener gi j a smanj uj eupr avozar ad dobi j en del ovanj em si l eF.Akosenekat ačka pol j a uzme kao r ef er ent na,onda se sve dr uge t ačke mogu opi sat i skal ar nom vel i či nom,koj a se nazi va pot enci j alposmat r ane t ačke u odnosunar ef er ent nu.   seoznačavasaVidefini šekaopot enci j al naener gi j a udat oj Pot enci j al t ačkipol j a kr ozpr obno nael ekt r i sanj e.Jedi ni ca za el ekt r i čnipot enci j al  j evol t .

Pot enci j alneke t ačke el ekt r i čnog pol j a br oj no j ej ednak r adu koj ibi i zvr ši l eel ekt r i čnesi l epr ipomer anj uj edi ni čnognael ekt r i sanj ai zt et ačke ur ef er ent nu. Razl i ka pot enci j al a i zmeđu dve t ačke el ekt r i čnog pol j a nazi va t senapon,   aj edi ni caj et akođevol .

Tr ebauoči t idabir adi zmeđudvet ačkeuel ekt r i čnom pol j ubi oi st ibez obzi r a naobl i kput anj e pokoj ojbise nael ekt r i sanj e kr et al o.Rad,koj i i zvr še si l e el ekt r ost at i čkog pol j a pr ipomer anj u pr obnog nael ekt r i sanj a dužnekeput anj e,ne zavi siod obl i ka put anj e,većsamo od pol ožaj a nj eni h kr aj nj i ht ačaka.Dr ugi mr eči ma,t o značida r adzavi sisamood r azl i kepot enci j al a,t j .napona. U posebnom sl učaj u,kadsu i zvor na iodr edi šnat ačka i st e,t j .kad j e put anj a zat vor ena kr i va l i ni j a,r ad će i mat ivr ednostnul a:( A = 0) . El ekt r ost at i čko pol j e, kao i gr avi t aci ono pol j e, pr i pada gr upi t z v .konzer edni čkaosobi naovi hpol j aj edaj er adsi l e v at i vni hpol j a.Zaj pozatvorenoj putanji jednak nuli.

MAR

10 Mat er i j al iuel ekt r ot ehni ci

Svimat er i j al ikoj isekor i st euel ekt r ot ehni cidel eseut r igr upe: 1.Pr ov odni c i ,  2.I z ol at or i ( d i el ek t r i c i )i 3.Pol upr ov odni c i .

Pr ovodni ci   sumat er i j al iuči j em sast avupost oj ivel i kibr ojnael ekt r i sani h

čest i cakoj emogudaser el at i vnosl obodnokr ećupomat er i j al u.Naj bol j i al i ,a l umi ni j um is r ebr o.U dobr pr ovodni cisumet ,kao št o subakar e pr ovodni kespadaj uj oš il ise i zobj ekt i vni hr azl ogane  z at oipl at i na,al kor i st e.Kodmet al asu el ekt r onii zspol j ašnj eel ekt r onske l j uske at oma sl abovezanizaat om,t akodamogudasesl obodnokr ećuodat omado ečni hr ast v or a,neut at oma kr oz mat er i j al .U sl učaj ut r al nimol ekul i r ast vor enesupst anceser aspadaj unadvasupr ot nonael ekt r i sanadel a  p t i v nei negat i v nej one.J ma.Ak t z v . ozi onimogudapost oj eiugasovi ou nekom gasu nema j ona,ne može doćinido kr et anj a nael ekt r i sani h čest i capoddej st vom el ekt r i čni hsi l aigasseponašakaoi zol at or .

l idi u mat er i j al ikod koj i h su u nor mal ni m usl ovi ma I z ol at or ii el ekt r i cis el ekt r onii zspol j ašnj eel ekt r onskel j uskečvr st ovezaniza svojat om i l i  g c el an, gr upuat omakoj iobr azuj emol ekul .Naj bol j ii zol at or is u uma,por k er ami k a,bak el i t   i t d. Pol upr ovodni cis umat er i j al ikodkoj i hj ebr ojnael ekt r i sani hčest i cakoj e

mogudasesl obodnokr ećupoddej st vom el ekt r i čni hsi l amnogomanj i negousl učaj upr ovodni ka,al ii pakmnogovećinegousl učaj ui zol at or a. l i c i j um i ger mani j um odn. el Naj poznat i j ipol upr ovodni cisusi ement iI V gr upeper i odnogsi st emael emenat a.

/ 10t hMar ch2013Fi l i p 0

El ekt r i čniot por

El ekt r onise usmer eno kr eću kr oz pr ovodni k.Pr ol azećikr oz pr ost or i zmeđuat oma,padaj upodnj i hovut i cajimanj ei l ivi šeskr ećusasvoga put a.Pr it om skr et anj u el ekt r onise sudar aj usa at omi ma mat er i j e,pr i čemusej edandeoki net i čkeener gi j epr edat eat omi mapr et var aut opl ot u ( pr ovodni k se zagr eva) . Zbog t oga kažemo da svako odupi r anj e

mat er i j al a pr ovodni ka usmer enom kr et anj u el ekt r ona pr edst avl j a i zvest anotpor. Kol i ko ćeel ekt r oniskr et at iikol i ko ćeseki net i čke ener gi j epr et vor i t iu t opl ot uzavi siodunut r ašnj egsast avamat er i j epr ovodni ka. At omipoj edi ni hmat er i j al asur azl i či t ipovel i či ni ,št oodr eđuj evećii l imanj i međuat omski pr ost or za sl obodne el ekt r one odn. manj ei l i veće pr ot i vl j enj e nj i hovom usmer enom kr et anj u. Ut i caj vr st e mat er i j al a pr ovodni ka na nj egov el ekt r i čni ot por dat j e vel i či nom koj a se fičniot porρ. zovespeci   Por edspeci fičnogot por amat er i j al aodkogaj e pr ovodni knapr avl j en,nanj egovel ekt r i čniot porut i čuinj egovedi menzi j e –duži nal   ipovr ši napopr ečnogpr esekaS.

Akoj edužipr ovodni k,br oj ni j ej esudar anj eel ekt r onameđusobno,paj e el ekt r i čniot porveći .Akoj epopr ečnipr esekveći ,većij ebr ojel ekt r ona koj isepar al el nokr eću,paj emanj iel ekt r i čniot por .Jedi ni cael ekt r i čnog ot por aj eom  Ω. El ek t r i č nio t pornek o g pr o v odni k aj e upr a v os r az mer an s pec i fi č no m ot por umat er i j al aodk oj eg j epr ov odni knapr av l j eninj egov ojduž i ni ,a obr nut os r az mer anpo v r š i ni popr eč nogpr es ek a.

Pošt oj eel ekt r i čniot porfizi čkosvoj st vomat er i j e,t onanj egaut i čefizi čko st anj epr ovodni ka,apr venst venoinaj vi šepr omenat emper at ur e. Speci fičniot pormet al ni h pr ovodni ka u ogr ani čenom t emper at ur nom podr učj unaj češćel i near nor ast esapor ast om t emper at ur e.Tosemože obj asni t iveći m osci l aci j amaat omamat er i j e,št opr ouzr okuj evi šesudar a el ekt r onasaat omi ma.

/ 11t hMar ch2013Fi l i p 0

Kapaci t i vniot por Pr i sust vo kondenzat or aukol u nai zmeni čnest r uj epr ouzr okuj e post oj anj e kapaci t i vnogot por a. Kapaci t i vni ot por zavi si od kapaci t et a kondenzat or a i kr užne f r ekvenci j e nai zmeni čne

st r uj e. Kondenzat or ne pr opušt aj ednosmer nust r uj uj ersadr žiusebii zol at or .El ekt r i čnaener gi j ase kodkapaci t i vnog ot por apr et var auel ekt r ost at i čkuiobr nut o;zat oj ekapaci t i vniot porr eakt i van.U t r enut kukadase ukl j učipr eki dačuel ekt r i čnom kol u,el ekt r i čnast r uj apoči nj edat ečeuj ednom smer uiusl edt oga se pl oče kondenzat or a nael ekt r i šu r aznoi meno.Kol i či na nael ekt r i sanj a na pl očama će dost i ći maksi mal nu vr ednostut r enut kukadast r uj apr omenismer( t =T/ 2) .U t om t r enut kućeinapon i zmeđupl oča bi t imaksi mal an,al ij ej ači nast r uj ej ednaka nul i .Dakl e,st r uj ainaponsuf azno pomer eniit ot akodast r uj apr ednj ačizačet vrt i nuper i oda. / 27t hMar ch2013Fi l i p

Nai z meni čnast r uj a-nast anakikar akt er i st i ke


nael ekt r i sanot el onađeut om pol j u,nanj egadel uj upr i vl ačnei l iodboj ne el ekt r i čnesi l ekoj egapr i mor avaj udasekr eće.Podut i caj em el ekt r i čnog pol j a el ekt r onise u met al ni m pr ovodni ci ma kr eću u el ekt r i čnom pol j u. Pošt oj epol j euveki st ogsmer aiel ekt r i čnast r uj aj ej ednosmer na.Kada bisei zodr eđeni hr azl ogasmerel ekt r i čnogpol j amenj ao,menj aobisei smerst r uj e.:vakva struja se naziva naizmenična. =obijanje:

"rovodnik u obliku rama se obrće u magnetnom polju ili se menja magnetno  polje, a ram miruje. a krajevima rama se indukuje e.m.s. koja tera struju kroz  provodnik)

> toku jednog obrtaja rama, električno polje i elektroni će dvaput promeniti smer. reme obrtaja rama je period T. roj obrtaja rama u toku jedne sekunde  je (linearna) frekvencija f.


Iz ovoga zaključujemo da je @t pre(eni ugao u radijanima tokom obrtanja rama,  pa je ω ugaona brzina kojom se ram obrće %odn. kružna frekvencija&.

Obr t nomagnet nopol j e eposl edi ca t r of azne nai zmeni čne st r uj e.U st at or u post oj et r if azna Obr t no magnet no pol j ej namot aj apr ost or nopomer enazaugaood120o,kr ozkoj et ekut r of aznenai zmeni čnest r uj e.Tet r i st r uj e su i st e po ampl i t udi , al i su pr ost or no pomer ene za i st i vr emenski ugao.

Ovet r ist r uj e,koj eser azl i kuj uuf azi ,obr azuj ur ezul t uj ućemagnet nopol j ekoj eseobr ćenekom ugaonom br zi nom.Rezul t uj ućivekt ormagnet nei ndukci j ej est al nogi nt enzi t et a,aobr t nogpr avca, pasezat onazi vaobr t nomagnet nopol j e.Obr t anj aumat er i j al nom smi sl unema,samoseokr eće magnet na pobuda ( pol j e)zbog nai zmeni čnog smanj i vanj a,povećavanj a ipr omene smer a t r of azni h st r uj a kr oz namot aj e. Br zi nakoj om seobr ćevekt ormagnet nei ndukci j enazi vasesi   nsiodgovar ar i t mu nhr onabr zi na pr omenet r of aznest r uj et j .i znosi50Hz=50ob/ s=3000ob/ mi n.

Elektromagnetska indukcija lektromagnetizam

6lektri!itet ! Magnetizam BotkrijClektrostatika BotkrijC"agnetostatika BsakrijClektrodinamika 7rakoprazan prostor ! $orentzov zakon ! ems !lektromagnetska indukcija !4aradaDev zakon ! $enzov zakon !
Faradayev pokus koji dokazuje elektromagnetsku indukciju: baterija (desno) stvara električnu struju koja prolazi kroz malu električnu zavojnicu (A), stvarajući magnetsko polje. Kada zavojnica miruje ne inducira se nikakav napon. Ali ako se mala zavojnica kreće unutar velike zavojnice(B), magnetski tok unutar velike zavojnice se mijenja, stvarajući (inducirajući električnu struju koja se mo!e opaziti na galvanometru(G)."#$

Elektromagnetska indukcija je pojava da se u zavoju vodljive !ice stvara (inducira električni napon (elektromotorna sila ako se mijenja magnetski tok %to ga zavoj obu&vaća. Ako promjenljivi magnetski tok umjesto kroz jedan zavoj prolazi kroz zavojnicu s N  zavoja, bit će ukupni inducirani napon zavojnice N  puta veći, jer se naponi svi& zavoja zbrajaju. 'bog ti& napona teći će i električna struja ako se zavoju ili zavojnici zatvori strujni krug. okuse o elektromagnetskoj indukciji prvi je objavio ). Faraday i pokazao kako se promjenom magnetskoga toka mo!e dobiti inducirani napon. rva je mogućnost da se zavoj pomiče u magnetskom polju ili da se uza zavoj koji miruje pomiče magnet, pri čemu se promjena magnetskoga toka mo!e slikovito s&vatiti kao presijecanje magnetski& silnica električnim vodičem zavoja. *ako dobiveni inducirani napon

označuje se kao napon pomicanja. +o i bez ikakva relativnog pomicanja mo!e se u zavoju ili zavojnici dobiti inducirani napon ako je promjenljivo magnetsko polje proizvedeno promjenljivom strujom. 'a to je potrebna takozvana primarna zavojnica, u kojoj teče promjenljiva struja (na primjer izmjenična električna struja, i uz nju, sekundarna zavojnica, u kojem će promjenljivo magnetsko polje inducirati napon. 'bog meusobnoga magnetskoga djelovanja primarne zavojnice na sekundarnu, ta se pojava naziva meusobnom indukcijom. +o, kako je i zavojnica koja proizvodi promjenljivi magnetski tok obu&vaćena silnicama vlastitoga toka, njoj će biti induciran napon samoindukcije. "-$  te&nici se na elektromagnetskoj indukciji zasniva rad trans/ormatora  i generatora električne struje. 0lektromagnetska indukcija se u većini slučajeva mo!e objasniti djelovanjem 1orentzove sile na nositelje električnog naboja. ri tome djeluje električno polje nastalo promjenom gustoće magnetskog toka po vremenu neovisno o gibanju, dok magnetsko polje kojemu je gustoća magnetskog toka vremenski nepromjenjljiva djeluje samo kada postoji komponenta brzine gibanja nositelja naboja okomita na smjer magnetskog polja.

Sadržaj  "sakrij$ • • • • • • •

#2snove -)atematička /ormulacija 3'akon elektromagnetske indukcije 45amoindukcija 6rimjena elektromagnetske indukcije 78zvori 9oveznice

Osnove[ uredi VE  | uredi  ] 

rvom slikom prikazani su sjeverni (+ i ju!ni (5 pol nekog trajnog magneta. )agnetske silnice, to jst magnetski tok teći će od sjevernog prema ju!nom polu kako pokazuje vertikalni snop strelica. okusima je utvreno, da u magnetskom polju stalne jakosti sve točke vodiča imaju isti potencijal, to jest u mirnom magnetskom polju na krajevima !ičane petlje neće se pojaviti nikakav napon dok petlja miruje.  Ako meutim jakost magnetskog toka kojega obu&vaća petlja počne rasti ili padati, na krajevima petlje stvorit će se takozvani inducirani napon. *aj će biti to veći, %to je br!a (odnosno jača promjena magnetskog toka. Kako svaki strujni krug stvara barem jednu petlju (ili namotaj, umetanjem jednog od vodova strujnog kruga u magnetsko polje i pomicanjem tog voda meu polovima magneta (ili magneta u odnosu na mirujući vod mijenjat će se jakost magnetskog toka kroz petlju, pa će na krajevima petlje nastati razlika potencijala, odnosno u vodu će se inducirati napon. at ćemo jo% jedno tumačenje pojave indukcije:  Ako se u okolici vodiča postavljenog u magnetsko polje magnetski tok mijenja na takav način da vodič pri toj promjeni ;siječe; smjernice magnetski& sila (silnice, na krajevima vodiča inducirat će se napon koji je to jači, %to je promjena magnetskog toka br!a u okolici vodiča.

5uglasno tome, najveći inducirani napon daje pomicanje vodiča u ravnini okomitoj na smjer + < 5, dok pomicanje vodiča paralelno pravcu magnetski& silnica ne uzrokuje pojavu indukcije, jer takav pomak ne siječe silnice, odnosno ne mijenja magnetski tok obu&vaćen petljom. ri svemu tome nije bitno da li promjenu magnetskog toka posti!emo promjenom jakosti magnetskog polja ili pomicanjem vodiča, ili pomicanjem magneta u odnosu na mirujući vodič. 8nducirani napon potjerat će induciranu struju u zatvorenoj petlji. 5mjer inducirane struje, odnosno polaritet napona na krajevima vodiča mo!emo odrediti prema takozvanom pravilu desne ruke prema donjim slikama. ri tome treba imati na umu, da je pozitivan smjer struje dogovoren od = prema < u vanjskom dijelu strujnog kruga, to jest izvan izvora struje, odnosno struja ;izlazi; iz izvora kroz pozitivnu stezaljku. nutar izvora struje (a na% vodič u kome se inducira napon jest izvor struje meutim struja teče od negativne stezaljke prema pozitivnoj, dakle od < prema =. 0ventualna promjena smjera kretanja vodiča kroz magnetno polje (ili promjena polariteta magnetskog polja uzrokovat će i promjenu smjera struje kroz vodič.

 Matematička formulacija[ uredi VE  | uredi  ]  0lektromagnetska indukcija ovisi o veličini koja predstavlja protjecanje magnetskog polja kroz neku povr%inu. *a veličina se naziva magnetski tok. )agnetski tok koji protječe kroz povr%inu S koja se nalazi pod kutem u odnosu na &omogeno magnetsko polje jednak je umno%ku iznosa magnetskog polja B, povr%ine S i sinusu kuta:

*o znači da će u slučaju povr%ine okomite na magnetsko polje magnetski tok biti:

a u slučaju povr%ine paralelne s magnetskim poljem:

 Ako je vektor magnetskog polja, a vektor okomit na povr%inu, jednak povr%ini po veličini, tada je magnetski tok jednak nji&ovom skalarnom umno%ku:

>edinicu magnetskog toka se dobije pomoću izraza za magnetski tok, a zove se veber  (?b. >edinica magnetskog polja zove se tesla (*.

 Ako ravna povr%ina plo%tine # m- stoji okomito na &omogeno magnetsko polje gustoće magnetskog toka # *, tada je magnetski tok kroz tu povr%inu jednak # ?b.

 Zakon elektromagnetske indukcije[ uredi VE  | uredi   ]  'akon elektromagnetske indukcije za napon induciran u petlji mo!e se izraziti ovako:

 Ako u trenutku t 1 magnetski tok kroz povr%inu petlje ima vrijednost @ (t 1 ) , a u malo kasnijem trenutku vrijednost @ (t 2 ),   tada se u petlji inducira napon:

 Ako je @ promjena magnetskog toka, ΔΦ = Φ(t 2 ) < @(t 1 ), a    t  vremenski interval, t = t2 - t1, pa jednad!ba glasi:

8nducirani napon razmjeran je veličini promjene magnetskog toka ΔΦ, a obrnuto razmjerna s vremenom trajanja promjene  t . *renutni napon u vremenu se dobije ako se  t  pusti da te!i u nulu, pa izraz prelazi u derivaciju:

*aj se izraz zove Faradayev zakon indukcije .  izrazu se pojavljuje predznak minus, on je povezan sa smjerom induciranog napona. 5mjer je takav da inducirana struja %to nastaje zbog induciranog napona, stvara magnetno polje koje djeluje suprotno promjeni magnetskoga toka, to jest nastoji spriječiti gibanje zbog kojeg je nastala inducirana struja. *o pravilo za smjer inducirane struje zove se 1entzovo pravilo (Beinric& 1enz.

 Samoindukcija[ uredi VE  | uredi  ]  8ndukcija koja nastaje u zavojnici zbog promjene njezinog vlastitog magnetskog polja pri promjeni jakosti struje kroz zavojnicu zove se samoindukcija. Kada zavojnicom teče električna struja, unutar zavojnice stvara se magnetsko polje koje je proporcionalno jakosti struje I . 'nači, ako se mijenja jakost struje kroz zavojnicu, mijenja se i magnetsko polje unutar zavojnice, pa se time mijenja i magnetski tok kroz zavojnicu. *a promjena magnetskog toka uzrokuje pojavu induciranog napona u zavojnici, čiji je smjer takav da djeluje suprotno promjeni struje koje ga je uzrokovala (1entzovo pravilo. Cudući da tu indukciju uzrokuje vlastito magnetsko polje same zavojnice, ona se naziva samoindukcija. 8zraz za samoindukciju izgleda ovako:

 izrazu za samoindukciju javlja nam se slovo L, ono predstavlja koe/icijent proporcionalnosti koji karakterizira zavojnicu. *aj koe/icijent se naziva induktivitet. 8nduktivitet ovisi o presjeku S i duljini l  zavojnice, o broju zavoja N  i o permeabilnosti  materijala koji se nalazi unutar zavojnice. >edinica induktiviteta se dobiva iz izraza za samoindukciju: