Wykład 10_ dla studentów_.pdf

(145 KB) Pobierz
Wykład (10) ( wersja robocza, moŜe zawierać błędy)
I. Indukcja elektromagnetyczna. M.Faraday (1791-1867)
1. Doświadczenie Faraday’a .
2. Prawo indukcji Faraday’a ( pojedyncza pętla)
d
F
C
C
×
E
=
-
B
F
=
B
d
s
[E=V ]
B
dt
„ – ” E. Lenz (1804-1865) – fizyk rosyjski
Dla cewki złoŜonej z N zwojów
d
F
E
=
-
N
B
dt
np. Gitary elektryczne.
3. Przykłady:
F
=
B
×
S
×
cos
a
B
a) Pętla w zmiennym polu magnetycznym
Dane: r, R, S(t)=const,
( )
a
t
=
const
=0 B(t) nie jest stałe B = k t k-stała, N=1
Szukane: I
d
F
d
(
)
2
F
=
B
×
S
=
k
×
t
×
p
×
r
2
2
E
=
-
B
=
-
k
×
t
×
p
×
r
=
-
k
×
p
×
r
B
dt
dt
k
×
p
×
r
2
I
=
I(t) = const
R
786252506.032.png 786252506.033.png 786252506.034.png 786252506.035.png 786252506.001.png 786252506.002.png
b) ramka obraca się w stałym polu magnetycznym ze stałą prędkością
Dane: R, a ,S(t)= const, S =
2
a ,
, B(t)=const, Szukane: I
a
= w
×
t
2
F
=
B
×
a
×
cos(
w
×
t
)
B
d
F
[
]
(
(
)
)
(
)
(
)
B
2
2
E
=
-
=
-
B
×
a
×
-
sin
w
×
t
=
B
×
a
×
sin
w
×
t
=
E
sin
w
×
t
o
dt
2
B
×
a
(
)
(
)
I
=
sin
w
×
t
=
I
sin
w
×
t
o
R
np. Prądnica prądu stałego
c) ramka wyciągana ze stałego pola magnetycznego
Dane: B, L, v , R Szukane: I
786252506.003.png 786252506.004.png 786252506.005.png
F
=
B
×
S
=
B
×
L
×
x
B
d
F
d
dx
(
)
E
=
-
B
=
-
B
×
L
×
x
=
-
B
×
L
×
=
-
B
×
L
×
v
dt
dt
dt
B
×
L
×
v
I
=
R
P
=
I
×
R
2
Szybkość wydzielania energii termicznej czyli moc wydzielana
2
2
2
B
L
×
v
P
=
R
4. Indukowane pole elektryczne .
Zmienne pole magnetyczne wytwarza pole elektryczne .
Inne sformułowanie prawa Faradaya.
C
C
d
F
E
×
d
l
=
-
B
dt
786252506.006.png 786252506.007.png 786252506.008.png 786252506.009.png 786252506.010.png 786252506.011.png 786252506.012.png 786252506.013.png
II. Zjawisko samoindukcji.
a) indukcyjność cewki
N
×
F
def
=
B
2
L
jedn. 1henr = 1H =
1
×
T
×
m
/
A
od nazwiska J. Henry’ego fizyka amer.
I
b) indukcyjność solenoidu
2
L
=
m
n
×
l
×
S
o
c) zjawisko samoindukcji
(
)
d
N
×
F
E
=
-
B
L
dt
N
×
F
=
L
×
I
SEM samoindukcji
B
dI
E
=
-
L
L
dt
d) zjawisko indukcji wzajemnej
Mamy dwie cewki obok siebie . Definiujemy ich indukcyjność wzajemną
dI
N
F
2
def
E
=
-
M
M
2
21
1
12
dt
21
=
I
1
def
N
F
M
=
1
12
dI
12
I
E
=
-
M
1
2
2
21
dt
786252506.014.png 786252506.015.png 786252506.016.png 786252506.017.png 786252506.018.png 786252506.019.png 786252506.020.png 786252506.021.png
W obwodzie zawierającym opornik R i cewkę L
II prawo Kirchhoffa
E = L dI/dt + I R / I
dE B
dI
2
E I = L I dI/dt +
I
×
R
Szybkość zmiany energii
=
L
×
I
×
dt
dt
E
I
dE B
dI
1
B
d
E
=
L
×
I
×
dI
2
=
L
×
I
×
E B
=
L
×
I
energia magnetyczna
B
dt
dt
2
0
o
IV . Indukowane pole magnetyczne.
J.C. Maxwell ( 1831-1879 )
C
C
d
F
B
×
d
l
=
m
I
+
m
e
E
o
o
o
dt
d
F
Prąd przesunięcia
I
= e
E
p
o
dt
(
) =
d
F
d
E
×
dt
S
I
= e
E
=
e
p
o
o
dt
U
d
×
S
d
S
dU
dU
e
=
e
×
=
C
×
o
o
dt
d
dt
dt
U
(
t
)
=
const
U
(
t
)
¹
const
I
=
0
I
¹
0
p
p
786252506.022.png 786252506.023.png 786252506.024.png 786252506.025.png 786252506.026.png 786252506.027.png 786252506.028.png 786252506.029.png 786252506.030.png 786252506.031.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin