magnetizam osnovno

• Jeda Jedan n od osno osnovn vnih ih učinaka elektri čne struje je stvaranje magnetskog polja u okolišu vodi ča i u samome vodi ču kroz koji prolazi struja. • Magnet Magnetsko sko polje polje kao kao i elekt elektri ri čno nastaje kao posljedica elektri čnih naboja. Kod elektrostatike, električno polje stvaraju naboji u mirovanju, a kod gibanja naboja stvara se magnetsko polje.

ELEKTROMAGNETIZAM OSNOVNE POJAVE MAGNETIZMA

1

• Smje Smjerr djel djelov ovan anja ja magnetskog polja oko vodiča je kružnog oblika a određuje se pravilom desne ruke za ravni vodič:

2

• Magnetske Magnetske silnice silnice su su zamišlje zamišljene ne crte crte kojima kojima pokazujemo smjer magnetskog polja. – Silnice su u sebe zatvorene konture – Imaju svoj smjer povezan sa smjerom struje – Za jače polje crtaju se guš će silnice – Silnice se zatvaraju u sebe najkra ćim mogućim putem linijom manjeg otpora.

Desnu ruku postavimo tako da nam ispruženi palac pokazuje smjer struje u vodi ču, a savijeni prsti će tada pokazivati smjer magnetskog polja. 3

4

The world’s largest digital library

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.





• Kod strujne strujne petlje petlje sa jednim jednim ili više više zavoja zavoja snop silnica na jednoj strani ulazi (južni pol), a na drugoj strani izlazi (sjeverni pol).

• Smje Smjerr magn magnet etsk skog og pol polja ja svitka odre đuje se pravilom desne ruke za svitak: Obuhvatimo svitak desnom rukom tako da savijeni prsti pokazuju smjer struje kroz svitak, tada će nam ispruženi palac pokazivati smjer mag. polja (sjeverni pol) 5

MAGNETSKO POLJE KRUŽNOG SVITKA Θ ..protok ili magnetomotorna

6

OSNOVNE VELIČINE I JEDINICE U MAGNETSKOM POLJU 1. Magn Magnet etsk ska a uzbu uzbuda da (pro (protok tok), ), stru struja ja





MAGNETSKI TOK I NJEGOVA GUSTOĆ A

Umnožak I i N zove se magnetomotrna sile jer je to izvor magnetske sile.

• To je ukupan broj magnets magnetskih kih silnic silnica a polja polja nekog nekog svitka (ili trajnog magneta). • Označava se sa “ Φ”. Osnovna mu je jedinica V (volt sekunda) ili Wb (veber). • Ako takav takav tok prolazi prolazi kroz neku neku površin površinu, u, onda onda kažemo da ima neku svoju gusto ću. • Gustoća magnetskog toka je to ve ća, što je ve ći magnetski tok “ Φ”, površina površina “S” “S” kroz koju koju on prolazi, manja. Ta se veli čina zove gusto ća magnetskog magnetskog toka ili magnetska magnetska indukcija indukcija “B”. B 9

Wilh Wilhel elm m Edua Eduarrd Webe Weber r

=

Φ  Vs = T  2  S  m 

JAKOST MAGNETSKOG POLJA • Jako Jakost st mag magnet netsk skog og pol polja ja “H” “H” je to to ve ća

10





PERMEABILNOST (MAGNETSKA POPUSTLJIVOST)

• Kod Kod ravn ravnog og vodi vodiča, jakost homogenog polja u svitku odre đujemo obrascem i prema slici:

• To je sposo sposobno bnost st materi materijal jala a da ima velik veliku u gustoću magnetskog magnetskog toka toka “B” uz što manju manju jakost magnetskog polja “H”. H =

I × N  A  l sr

 Vs  B  m 2   Vs  µ =   =  Am  H A     m

 m 

13

• Permea Permeabil bilnost nost zrakop zrakopraz raznog nog prosto prostora ra (konstanta) iznosi : 6

 Vs 

14

• Za vakuum µr =1, te je µ = µr • Tako Tako se može može izra izračunati gusto ća magnetskog toka B0 u zraku, ako imamo jakost magnetskog polja H :





• Vidi Vidimo mo da da u zra zraku ku gust gusto o ća magnetskog toka “B” raste linearno linearno s porasti porasti jakosti jakosti magnetskog polja “H”, te je uvijek omjer gustoće magnetskog toka i jakosti polja, isti broj, a to je magnetska konstanta “ µ0”.

µ 0

=

BH KARAKTERISTIKA • To je graf za za neki materijal materijal koji koji pokazu pokazuje je kako kako se mijenja gusto ća magnetskog toka “B”, sa porastom jakosti magnetskog polja “H”, kojemu je taj materijal izložen.

 Vs    H 0  Am  B0

Magnetiziranje i razmagnetiziranje željezne jezgre

17

• Kod Kod magn magnet etiz izir iran anja ja željeza, karakteristika je

18





• Vidimo Vidimo da kod kod želj željeza eza,, smanj smanjenj enjem em polj polja a “H” “H” na nulu, (struja (struja na nuli), nuli), ne pada indukcija indukcija “B” na nulu. • To je zato zato što što neki neki eleme elementa ntarni rni magne magnetiti ći i dal dalje je ostaju magneti čni (usmjereni). • Ta pojava pojava se naziva naziva zaostali zaostali ili ili remanent remanentni ni magnetizam. • Rema Remane nent ntni ni magn magnet etiz izam am se poni poništ štav ava a tek tek propuštanjem struje (a time i poljem) u suprotnom smijeru, a prema petlji histereze. • Takvo polje je potrebn potrebno o da se ukloni ukloni remanentni remanentni magnetizam magnetizam i zove se koercitivn koercitivno o polje.

PETLJA HISTEREZE • Kod Kod fero feroma magn gnet etsk skog og materijala, gusto ća magnetskog toka raste s porastom magnetskog polja, ne linearno ve ć prema krivulji magnetiziranja materijala.

|B| Bs Br

krivulja prvog magnetiziranja nagib u ishodištu = µri

-Hc 0

Hc

|H| glavna petlja histereze

-Br -Bs

Razmagnetiz Razmagnetiziranje iranje ne te če po toj krivulji ve ć prema krivulji naziva “petlja histereze” 21

• Dalj Daljnj njiim pov pove e ćanjem suprotnog polja raste indukcija u suprotnom smjeru, a ponovno promjenom smjera struje, proces te če prema

22

MAGNETSKI KRUG • To je zatvoreni zatvoreni put kroz kroz koje koje prolaze prolaze silnice silnice magnetskog toka nekog magnetskog polja.







Θ = U Θ = I × N

Drugi kirchhoff kirchhoffov ov zakon za mag. mag. krug

=

U m H

× l ×

I N H

Elektrodinamika R

=

l

χ × S

=

m

Φ I1

I2 N1

Θ1

= H × l

Φ

Rm N2

S

Um

Θ1

Θ2 Θ1>Θ2

×

I N l

II Kirchhofov Kirchhofov zakon za za mag. krug krug Elektomagnetizam Rm

=

l

Θ1 + Θ 2 = U + I × N = H × l m

S

I

× N

Rm

Θ2





2

S

=

d C

× π

4

Zadana je jezgra izra đena od dinamo-lima, kao na slici. Pri tome je S 1=40 (cm2), S2=25 (cm2), l1=50 (cm), l2=30 (cm), ako je tok kroz jezgru Φ=5∗10−3 (Vs), treba odrediti potrebni protok (MMS), ako namotaj ima N=1000 zavoja. Treba odrediti i potrebnu struju pobude I. 2:

= 0,007854m µ 0

=

B0 H 0

2

→ H 0 =

Θ = U Θ = H × l = 486,35 A

B0

µ 0

= 405,3

A m

m

C

Θ = I × Θ I = = 0,486 A

l1

I

Φ

Um1

N S2 S

Rm1

l2

Θ

Um2

Rm2





Transformatorski limovi X=20 % l1 Um1 S1 Φ I Rm1 B0=0,8 (T) l0 Um0 S1=16 (cm2) Θ N Θ U m2 S2=10 (cm2) Rm2 l1=20 (cm) S2 l2 l2=40 (cm) l0=0,3 (cm) Θ = U m1 + U m 2 + U m 0 I=10 (A) Θ = H 1 × l 1 + H 2 × l 2 + H 0 × l 0 Θ, Ν = ?

Rm0

magnetizam osnovno

Recommend Documents