Lab 3 Elektromagnetna Indukcija

8/19/2019 Lab 3 Elektromagnetna Indukcija

http://slidepdf.com/reader/full/lab-3-elektromagnetna-indukcija 1/6

ELEKTROMAGNETNA INDUKCIJA

Teoretski uvod

Fluks vektora magnetne indukcije definira se kao:

Φ =s

B∫ d s (1)

gdje je B vektor magnetne indukcije, s je površina zatvorena provodnom konturom, dok je vektor d

s vektor normale na površinu

!ndukovana elektromotorna sila u zavojnici odre"uje se na osnovu Faradejevog zakona

elektromagnetne indukcije (#ic$ael Farada%, 1&'11*&):

dt

d (t)e(t)

φ−= (+)

a -i se odredila indukovana elektromotorna sila u zavojnici, neop$odno je odrediti vremensku

promjenu magnetnog fluksa kroz zavojnicu

. datom slu/aju, magnetno polje je proizvedeno dugim (primarnim) svitkom 0roz primar proti/e

naizmjeni/na struja, koja stvara vremenski promjenljiv magnetni fluks

0ada se u dugi (primarni) svitak u-aci manji svitak, on se na"e u prostoru djelovanja promjenljivog

magnetnog fluksa rema relaciji (+) u manjem svitku se usljed toga indukuje elektromotorna sila

0ako je izraz za intenzitet vektora magnetne indukcije unutar kru2nog zavojka:

3

!B

+4 = µ × ,

gdje je 53magnetna permea-ilnost vakuuma, !ja/ina struje kroz primarni svitak, a 4polupre/nik

primarnog svitka 0ako primarni svitak ima 61 zavojaka, to 7e indukcija u centru iznositi:

1

u 1 3

6 !B 6 B

+4 = × = µ ×

#e"utim, vje2-a se izvodi tako da se kroz primarni svitak propusti naizmjeni/na struja, koja se

mijenja po zakonu:

mi(t) ! sin t= ω ,

tada je indukcija u centru primarnog svitka:

1 1 m

u 3 3

6 i(t) 6 ! sin tB (t)

+4 +4

ω= µ × = µ ×

. prostor unutar primarnog svitka u-acuje se manji svitak (koji se ne priklju/uje na napon) rema

relaciji (1) do-ije se da je iznos magnetnog fluksa kroz namotaje manjeg svitka:

1 + m

+ u 3

6 6 8! sin t(t) 6 B (t) 8

+4

ωΦ = × × = µ × ,

gdje je 6+ -roj zavojaka drugog (manjeg) svitka, a 8 predstavlja površinu jednog njegovog zavojka



9ko se gornji izraz derivira po vremenu, prema relaciji (+), do-ija se iznos elektromotorne sile manjeg

svitka:

1 + m

3

6 6 8 ! cos tde(t)

dt +4

ω ωφ= − = −µ ×

!z do-ijenog izraza se vidi da:

1 s pove7anjem ja/ine primarne struje dolazi do pove7anja indukovane elektromotorne sile

+ s porastom frekvencije f (=+;f) dolazi do porasta indukovane elektromotorne sile

< pove7anje -roja zavojaka -ilo primarnog, -ilo manjeg svitka dovodi do porasta indukovane

elektromotorne sile

pove7anje pre/nika d manjeg svitka, odnosno pove7anje površine s (s=(d>+)+;), dovodi do

porasta indukovane elektromotorne sile

Zadatak i cilj laoratorijske vje!e"

#agnetno polje promjenjive frekvencije i promjenjive snage je proizvedeno u dugom svitku

6apon indukovan du2 tankog svitka koji je u-a/en unutar dugog svitka je odre"en kao

funkcija frekvencije, -roja zavojaka, pre/nika i ja/ine strujeotre-no je odrediti zavisnost indukovanog napona od:

1 ja/ine magnetnog polja

+ frekvencije magnetnog polja

< -roja zavojaka na manjem svitku

pre/nika zavojaka manjeg svitka

#o$is o$re%e"

ugi svitak, &?3 mm, ? namotaja>m

8vitci za indukciju, 1 komplet sastavljen od:

8vitak za indukciju, <33 nam, pre/ 3 mm

8vitak za indukciju, <33 nam, pre/ <+ mm

8vitak za indukciju, <33 nam, pre/ +? mm

8vitak za indukciju, +33 nam, pre/ 3 mm

8vitak za indukciju, 133 nam, pre/ 3 mm

8vitak za indukciju, 1?3 nam, pre/ +? mm

8vitak za indukciju, &? nam, pre/ +? mm

Funkcijski generator

igitalni -roja/, dekade

igitalni multimetar,

0a-lovi za povezivanje, &?3 mm, crveni

0a-lovi za povezivanje, &?3 mm, plavi

0a-lovi za povezivanje, +333 mm, plavi



8lika 1 @prema za odre"ivanje magnetne indukcije

U$utstvo &a i&vo'e(je vje!e"

8poj za eksperiment je prikazan na slici 1 8truja i indukovani napon su mjereni digitalnim

multimetrom ./inak frekvencije -i tre-ao -iti promatran za frekvencije od 1 do 1+ kAz, jer ispod 3?

kAz svitak prakti/no predstavlja kratak spoj, a iznad 1+ kAz ta/nost korišteni$ instrumenata nijegarantovana

Orada re&ultata doije(i) %jere(je%"

8lika + !ndukovani napon u funkciji struje u primarnom namotaju pri f= 13& kAz, pre/nika

indukcijskog namotaja d = 1 mm

!(m9)

.(m)



8lika < !ndukovani napon u funkciji frekvencije u primarnom namotaju sa primarnom strujom od <3

m9 i pre/nikom indukcijskog namotaja od 1 mm

f(kAz)

.(m)

8lika !ndukovani napon u funkciji -roja zavoja sekundarnog svitka sa primarnom strujom od <3

m9 i frekvencijom 13& kAz

n(-rzav)

.(m)



8lika ? !ndukovani napon u funkciji pre/nika sekundarnog svitka sa strujom primarnog svitka od <3

m9 i frekvencijom od 13& kAz

d(mm)

.(m)



0omentar:

Documents

Lab 3 Elektromagnetna Indukcija