Elektromagnetická indukcia

Kód ITMS projektu: 26110130519Gymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia

Vzdelávacia oblasť: Človek a príroda

Predmet Fyzika

Ročník, triedy: 2. ročník

Tematický celok: Magnetické pole

Vypracoval: Mgr. Jolana Szanková

Dátum: marec 2014

Obsah1. Nestacionárne magnetické p

ole2. Magnetický indukčný tok3. Magnetický indukčný tok cie

vky4. Elektromagnetická indukcia5. Faradayov

zákon elektromagnetickej indukcie

6. Lenzov zákon

2

7. Použité zdroje

Nestacionárne magnetické pole•

3

Magnetický indukčný tok• je fyzikálna veličina, ktorá charakterizuje magnetické

pole s magnetickou indukciou B prechádzajúce plochou závitu S.

• ɸ je skalárna veličina definovaná vzťahom:

4

ɸ = B . S . cos α

B - je magnetická indukciaS - je obsah rovinnej plochyα - je uhol, ktorý zviera normála plochy s vektorom magnetickej indukcie

Plocha závitu S nie je kolmá na magnetické indukčné čiary

jednotkou ɸ je: Wb (weber)

T .

Magnetický indukčný tok

5

Plocha závitu S je kolmá na magnetické indukčné čiary

Plocha závitu S je rovnobežná s magnetickými indukčnými čiarami

Ak je plocha závitu rovnobežná s indukčnými čiarami, magnetický indukčný tok plochou závitu je nulový.

Ak je plocha závitu kolmá na magnetické indukčné čiary, magnetický indukčný tok plochou závitu je maximálny.

Magnetický indukčný tok cievky

6

Wilhelm Eduard Webernemecký fyzik(1804 – 1891)

Magnetický indukčný tok cievky s N závitmi

Celkový magnetický indukčný tok cievkou s N závitmi je rovný N - násobku magnetického indukčného toku plochou jedného závitu.

[ɸ] = Wb

Jednotkou magnetického indukčného toku je: weber (Wb).

Elektromagnetická indukcia• je jav vzniku indukovaného elektromotorického

napätia a indukovaného prúdu vyvolaný časovo premenným (nestacionárnym ) magnetickým poľom

• Pohyb magnetu v okolí cievky:

7

Cievka je v nestacionárnom magnetickom poli, merací prístroj ukáže výchylku, obvodom tečie prúd.

Pri vzájomnom pohybe magnetu a cievky vzniká v cievke elektromotorické napätie.

Elektromagnetická indukcia• Dve cievky na spoločnom jadre:

8

P S

V sekundárnej cievke sa indukuje elektromotorické napätie pri akejkoľvek zmene prúdu v primárnej cievke.

Elektromagnetickú indukciu objavil v roku 1831 Michael Faraday.

anglický fyzik a chemik

primárny obvod sekundárny obvod

9

Faradayov zákon elektromag. indukcie

Pohyb vodiča v magnetickom poli: Pri pohybe vodiča v magnetickom poli sa medzi jeho koncami indukuje napätie priamo úmerné B, l a v.

Ui = B . l . v

- dráha prejdená vodičom rýchlosťou v za čas Δt: v .

- plocha opísaná vodičom pri pohybe:

l .

- zmena magnetického indukčného toku:

B .

Faradayov zákon elektromag. indukcie• Indukované elektromotorické napätie sa rovná

zápornej časovej zmene magnetického indukčného toku:

10

𝑈 𝑖=−∆ɸ∆ 𝑡

Pri približovaní je zmena kladná, je záporné. Pri vzďaľovaní je zmena záporná, je kladné.

- indukované elektromotorické napätie - zmena magnetického indukčného toku - doba

ak sa indukčný tok zväčšuje:je

ak sa indukčný tok zmenšuje: je ,

Lenzov zákonIndukovaný prúd pôsobí svojimi účinkami proti zmene, ktorá ho vyvolala.

11

Pri pohybe magnetu k závitu a od závitu, sa závit rozkmitá. V závite sa mení magnetický indukčný tok, indukuje sa v ňom prúd a správa sa rovnako ako magnet.

Kovový závit zavesený na dvoch vláknach v nestacionárnom magnetickom poli:

nemecký fyzik

Použité zdroje

• Lepil, O. a kol.: Fyzika pre 3. ročník gymnázia, SPN Bratislava 1986.

• Tarábek, P. a kol.: Zmaturuj z fyziky, Didaktis, Bratislava, 2011

• Lank V., Vondra M.: Fyzika, 2008, Fragment s.r.o.• Lapitková V., Morková Ľ.: Fyzika 9, Expol Pedagogika,

s.r.o., Bratislava, 2012• http://matfyz.wbl.sk/nestacionarne_magneticke_pole.pdf• http://vladkaz.weblahko.sk/animovana_fyzika/indukcia.gif• http://sk.wikipedia.org/wiki/Heinrich_Lenz

12