Fænomenet elektromagnetisk induktion
1. Faradays eksperimenter. Grundlæggende lov om elektromagnetisk
induktion.
1. Faradays eksperimenter. Grundlæggende lov om elektromagnetisk induktion.
I 1831 konstaterede M. Faraday gennem talrige eksperimenter, at der i et lukket ledende kredsløb, når den magnetiske flux ændrer sig gennem overfladen begrænset af dette kredsløb, opstår der en elektrisk strøm. 
Elektromagnetisk induktion (EMI)– fænomenet med forekomsten af elektrisk strøm i et lukket ledende kredsløb, når den magnetiske flux ændres gennem overfladen begrænset af dette kredsløb.
Udseendet af elektrisk strøm (kaldet induceret strøm) i et lukket ledende kredsløb, når magnetfeltet, der trænger ind i kredsløbet, ændres, angiver virkningen af eksterne kræfter af ikke-elektrostatisk oprindelse i kredsløbet eller forekomsten induceret emf.
Størrelsen af induktionsstrømmen bestemmes af ændringshastigheden af den magnetiske flux F, altså værdien, og afhænger ikke af den måde, den magnetiske flux ændres på F. Når tegnet ændres, ændres retningen af induktionsstrømmen også. 
Den generelle regel, hvormed retningen af induktionsstrømmen kan bestemmes, og som er en konsekvens af loven om bevarelse og omdannelse af energi, blev formuleret af E.Kh. Lenz.
Lenz' regel: den inducerede strøm i en lukket ledende sløjfe har altid en sådan retning, at det magnetiske felt, den skaber, forhindrer ændringen i den eksterne magnetiske flux, der forårsagede denne inducerede strøm. Eller kort sagt: den inducerede strøm er altid rettet på en sådan måde, at den modvirker årsagen, der forårsagede den.
Induktionsstrøm, som enhver elektrisk strøm, kan kun flyde i et kredsløb, hvis der er en elektromotorisk kraft i det. Faraday konstaterede, at størrelsen af den inducerede emk er direkte proportional med ændringshastigheden af den magnetiske flux.
Faradays grundlæggende lov om EMR: Den inducerede emk i et ledende kredsløb er direkte proportional med ændringshastigheden af magnetisk flux gennem overfladen afgrænset af kredsløbet:
Minustegnet fungerer som et matematisk udtryk for Lenz' regel, det vil sige, at det indikerer, at den elektromotoriske kraft modvirker den igangværende ændring i magnetisk flux.
Hvis kredsløbet, hvori EMF induceres, består af N identiske vindinger, så vil EMF af et sådant kredsløb være lig med summen af den inducerede EMF i hver af vindingerne separat:
Mekanismer for forekomst af induceret emf:
– Lorentz-styrkens handling på ladninger i en bevægelig leder;
– virkningen af et elektrisk hvirvelfelt på ladninger i en leder.
Induktions-emk, der opstår i en lineær leder, der bevæger sig i et magnetfelt:
Induktionsstrømme opstår ikke kun i lineære ledere, men også i massive solide ledere. Disse strømme er lukket inde i lederen og kaldes derfor hvirvel strømme eller Foucaults strømninger.
Hvirvelstrømme, på grund af den lave modstand af en solid leder, kan nå meget høje styrker. Deres termiske effekt bruges i induktionsovne til opvarmning ved hærdning af dele. Foucault-strømme adlyder Lenz' regel, så gode ledere, der bevæger sig i et stærkt magnetfelt, oplever kraftige opbremsninger på grund af vekselvirkningen af hvirvelstrømme med magnetfeltet. Dette bruges til at berolige de bevægelige dele af galvanometre og andre instrumenter. I mange tilfælde er Foucault-strømme uønskede, og der skal træffes særlige foranstaltninger for at bekæmpe dem (for eksempel er transformatorkerner lavet af tynde plader).
2. Selvinduktion. Gensidig induktion.
Fænomenet selvinduktion er et særligt tilfælde af elektromagnetisk induktion. Dette fænomen består i forekomsten af induceret emk i en leder på grund af en ændring i magnetisk flux forårsaget af en elektrisk strøm i den samme leder.
Selvinduktion– fænomenet med forekomsten af induceret emk i en leder, når strømstyrken i den ændres.
En elektrisk strøm i et kredsløb skaber et magnetfelt omkring sig selv, induktion I som ifølge Biot-Savart-Laplace-loven, med konstant magnetisk permeabilitet, konstant form og orientering af konturen i rummet, er proportional med strømstyrken jeg:
B~jeg.
Magnetisk flux F gennem kredsløbet er proportional ved definition af induktion I: F ~ V.
Derfor er den magnetiske flux gennem sløjfen proportional med strømmen i sløjfen:
Proportionalitetsfaktor L hedder kredsløbsinduktans. Induktans afhænger af lederens størrelse og form, den magnetiske permeabilitet af det miljø, hvori den er placeret. I SI-systemet:
Selvfremkaldt emf, der opstår i et kredsløb med induktans L, ifølge EMR-loven er lig med:
Den selvinduktive emf er direkte proportional med induktansen og hastigheden for ændring af strøm i kredsløbet. Minustegnet udtrykker Lenz' regel: når strømmen stiger, rettes den selvinduktive emk mod den, og når den aftager, fastholder den strømmen i samme retning.
Fænomenet selvinduktion manifesterer sig med enhver ændring i strømstyrken og spiller derfor en meget vigtig rolle i vekselstrømkredsløb og i processerne med elektromagnetiske svingninger.
Fænomenet selvinduktion kan observeres ved at samle følgende elektriske kredsløb.
Når den aktuelle kilde er tændt, blinker lampe L 1 øjeblikkeligt, og lampe L 2 blinker efter et vist tidsrum.
Når den aktuelle kilde er slukket, slukker begge lamper L 1 og L 2 efter et vist tidsrum.
Selvinduktionsstrømme, der opstår i et jævnstrømskredsløb i de øjeblikke, hvor kredsløbet lukkes og åbnes, kaldes ekstra lukkestrømme Og åbning.
Når kredsløbet er lukket, ændres strømmen i henhold til loven:
og når kredsløbet åbner - ifølge loven:
Hvor R– kredsløbsmodstand, – konstant strøm.
Når kilden er slukket, opstår strømmen i kredsløbet under påvirkning af selvinduktiv emf. Kilden til energi, der frigives i det elektriske kredsløb, er spolens magnetiske felt. Magnetfeltets energi er lig med det arbejde, som strømmen bruger på at skabe dette felt:
Derfor, magnetisk feltenergi vil være lig med:
Fænomenet gensidig induktion er et andet særligt tilfælde af elektromagnetisk induktion.
Gensidig induktion– fænomenet med forekomsten af induceret emk i et kredsløb placeret i magnetfeltet i et andet kredsløb med vekselstrøm.
Når strømmen løber i kredsløb 1 jeg 1 I kredsløb 2 opstår en induceret emk:
På samme måde, når strømmen løber i kredsløb 2 jeg 2 I kredsløb 1 opstår en induceret emk:
Proportionalitetskoefficienter, Gn hedder gensidig induktans af kredsløbene. De afhænger af størrelsen, formen, placeringen af kredsløbene og af den magnetiske permeabilitet af det miljø, hvori kredsløbene er placeret.
Princippet om drift af en transformer er baseret på fænomenet gensidig induktion.
Transformer- en enhed, der bruges til at øge eller mindske vekselstrømspændingen (P.N. Yablochkov, 1878).
Primærvikling Sekundærvikling
N 1 ← antal omgange → N 2
Attituden hedder transformationsforhold.
På k 1 transformer er stigende, og når k – nedad.
3. Driftsprincip for strømgeneratoren.
Strømgenerator– en anordning designet til at omdanne mekanisk energi til elektrisk energi.
Driftsprincippet for en strømgenerator baseret på EMR-fænomenet kan overvejes ved at bruge eksemplet med en flad ramme, der roterer i et ensartet magnetfelt mellem polerne på en magnet.
Magnetisk flux gennem et område S ramme:
, ω – vinkelhastighed på rammens rotation.
Induktion EMF i rammen:
– amplitude af EMF-svingninger.
For at forstærke effekten bruges rammer med et stort antal drejninger N. Derefter:
Den inducerede emk ændres i henhold til sinusloven.
Lektionsresultater
Kontrolspørgsmål
1. Hvad er fænomenet elektromagnetisk induktion? Analyser Faradays eksperimenter.
2. Hvad forårsager forekomsten af induceret emk i et lukket ledende kredsløb?
3. Hvorfor er det bedre at bruge en lukket leder i form af en spole til at detektere induceret strøm, i stedet for i form af en enkelt ledningsdrejning?
4. Formuler Lenz’ regel, illustrer den med eksempler.
5. Hvad er hvirvelstrømme (Foucault-strømme)? Er de skadelige eller gavnlige?
6. Hvorfor er transformerkerner ikke lavet solide?
7. Hvad er fænomenerne ved selvinduktion og gensidig induktion?
8. Hvilken fysisk størrelse udtrykkes i Henry? Definer Henry.
9. Hvad er en strømgenerator?
10. Udled et udtryk for den inducerede emk i en flad ramme, der roterer ensartet i et ensartet magnetfelt. Hvordan kan det øges?
Fænomenet elektromagnetisk induktion blev opdaget af Faraday i 1831. Faradays eksperimenter viste, at i ethvert lukket ledende kredsløb, når antallet ændres
linjer af magnetisk induktion, der passerer gennem det, opstår en elektrisk strøm. Denne strøm fik navnet induceret strøm. For eksempel, i det øjeblik magneten indsættes, og i det øjeblik den trækkes ud af spolen, observeres en afbøjning af galvanometernålen. Pilens afbøjninger ved bevægelse ind og ud er modsatte. Jo hurtigere magneten bevæger sig, jo større er afvigelserne. Hvis du flytter magneten ind i spolen med den anden pol, vil nåleafbøjningerne være modsatte af de originale.
I et andet eksperiment er en af spolerne K1 inde i en anden spole K2. Når strømmen gennem spolen K1 tændes eller slukkes, eller når den ændres, eller når spolerne bevæger sig i forhold til hinanden, observeres en afbøjning af galvanometernålen, hvis der løber strøm gennem K1.
Det samlede antal linjer med magnetisk induktion gennem området af kredsløbet er magnetisk flux. Dermed, Årsagen til den inducerede strøm er en ændring i den magnetiske flux gennem kredsløbet . Hvis kredsløbet er placeret i et ensartet magnetfelt, hvis induktion er lig med B, så er den magnetiske flux gennem kredsløbet, hvis areal er S
:Φ = B·Scosα (3.10)
Hvor α vinkel mellem vektor I og normal n til konturoverfladen.
Magnetisk flux er en skalær størrelse. Hvis vektorlinjerne I forlade platformen, betragtes den magnetiske flux som positiv, hvis de går ind i den, betragtes den magnetiske flux som negativ. SI-enheden for magnetisk flux er weber (Wb).
En weber er en magnetisk flux skabt af et ensartet magnetisk induktionsfelt på 1 T gennem et areal på 1 m² vinkelret på induktionslinjerne. 1Wb = 1T m².
Forekomsten af en induceret strøm betyder, at når den magnetiske flux Φ ændres i kredsløbet, opstår der en induceret emk. Det bestemmes af ændringshastigheden af den magnetiske flux, dvs.
e = – ΔΦ / Δt (3.11)
Formel (3.11) udtrykker Faradays lov. Minustegnet er et matematisk udtryk for Lenz' regel, som siger det induceret strøm er altid rettet for at modvirke årsagen, der forårsager det .
Med andre ord:
Den inducerede strøm skaber en magnetisk flux, der forhindrer ændringen i magnetisk flux, der forårsager induceret emk .
LOV OM ELEKTROMAGNETISK INDUKTION. LENZ'S REGEL
I 1831 opdagede den engelske fysiker M. Faraday fænomenet elektromagnetisk induktion i sine eksperimenter. Så studerede den russiske videnskabsmand E.Kh dette fænomen. Lenz og B.S. Jacobi.
I øjeblikket er mange enheder baseret på fænomenet elektromagnetisk induktion, for eksempel i en motor eller elektrisk strømgenerator, i transformere, radiomodtagere og mange andre enheder.
Elektromagnetisk induktion er fænomenet med forekomsten af strøm i en lukket leder, når en magnetisk flux passerer gennem den.
Det vil sige, takket være dette fænomen kan vi omdanne mekanisk energi til elektrisk energi. Før opdagelsen af dette fænomen kendte folk ikke til andre metoder til at producere elektrisk strøm end galvanisering.
Når en leder udsættes for et magnetfelt, opstår der en emk i den, som kan udtrykkes kvantitativt gennem loven om elektromagnetisk induktion.
Lov om elektromagnetisk induktion
Den elektromotoriske kraft induceret i et ledende kredsløb er lig med ændringshastigheden af den magnetiske fluxkobling til det kredsløb.
I en spole, der har flere vindinger, afhænger den samlede emk af antallet af vindinger n:
EMF exciteret i kredsløbet skaber en strøm. Det enkleste eksempel på udseendet af strøm i en leder er en spole, gennem hvilken en permanent magnet passerer. Retningen af den inducerede strøm kan bestemmes ved hjælp af Lenz's regel.
Lenz' regel
Strømmen induceret af en ændring i magnetfeltet, der passerer gennem kredsløbet, forhindrer denne ændring med dets magnetfelt.
I det tilfælde, hvor vi indfører en magnet i spolen, stiger den magnetiske flux i kredsløbet, hvilket betyder, at det magnetiske felt, der skabes af den inducerede strøm, ifølge Lenz’ regel, er rettet mod stigningen i magnetens felt. For at bestemme strømmens retning skal du se på magneten fra nordpolen. Fra denne position vil vi skrue gimlet i retning af strømmens magnetfelt, det vil sige mod nordpolen. Strømmen vil bevæge sig i retningen af rotation af gimlet, det vil sige med uret.
I det tilfælde, hvor vi fjerner magneten fra spolen, falder den magnetiske flux i kredsløbet, hvilket betyder, at magnetfeltet skabt af den inducerede strøm er rettet mod faldet i magnetens felt. For at bestemme strømmens retning, skal du skrue gimlet af, rotationsretningen af gimlet vil indikere retningen af strømmen i lederen - mod uret.
En elektrisk generator er en enhed, hvor ikke-elektriske energityper (mekanisk, kemisk, termisk) omdannes til elektrisk energi.
Klassificering af elektromekaniske generatorer
Efter type af drivkraft:
Turbogenerator - en elektrisk generator drevet af en dampturbine eller gasturbinemotor;
Hydrogenerator - en elektrisk generator drevet af en hydraulisk turbine;
Dieselgenerator - en elektrisk generator drevet af en dieselmotor;
Vindgenerator - en elektrisk generator, der omdanner vindens kinetiske energi til elektricitet;
I henhold til typen af output elektrisk strøm
Trefaset generator med stjerneviklinger
Med trekantsviklinger medfølger
Ifølge excitationsmetoden
Begejstret af permanente magneter
Med ekstern excitation
Selvophidset
Med sekventiel excitation
Med parallel excitation
Med blandet begejstring
Ifølge driftsprincippet kan generatorer være synkrone eller asynkrone.
Asynkrone generatorer er strukturelt enkle og billige at fremstille og er mere modstandsdygtige over for kortslutningsstrømme og overbelastninger. En asynkron elektrisk generator er ideel til at drive aktive belastninger: glødelamper, elektriske varmeapparater, elektronik, elektriske brændere osv. Men selv kortvarig overbelastning er uacceptabel for dem, derfor, når du tilslutter elektriske motorer, ikke-elektroniske svejsemaskiner, elværktøj og andre induktive belastninger, der er en reserve af strøm bør være mindst tre gange, og helst fire gange.
En synkron generator er perfekt til induktive forbrugere med høje startstrømme. De er i stand til at modstå en femdobbelt strømoverbelastning i et sekund.
Driftsprincip for strømgeneratoren
Generatoren fungerer på basis af Faradays lov om elektromagnetisk induktion - elektromotorisk kraft (EMF) induceres i en rektangulær sløjfe (trådramme), der roterer i et ensartet magnetfelt.
EMF forekommer også i en stationær rektangulær ramme, hvis en magnet roteres i den.
Den enkleste generator er en rektangulær ramme placeret mellem 2 magneter med forskellige poler. For at fjerne spændingen fra den roterende ramme anvendes slæberinge.
En bilgenerator består af et hus og to dæksler med huller til ventilation. Rotoren roterer i 2 lejer og drives af en remskive. I sin kerne er rotoren en elektromagnet, der består af en vikling. Strøm tilføres den ved hjælp af to kobberringe og grafitbørster, som er forbundet til en elektronisk relæcontroller. Han er ansvarlig for at sikre, at spændingen leveret af generatoren altid er inden for de tilladte grænser på 12 Volt med tilladte afvigelser og ikke afhænger af remskivens omdrejningshastighed. Relæregulatoren kan enten være indbygget i generatorhuset eller placeret udenfor det.
Statoren består af tre kobberviklinger forbundet i en trekant. En ensretterbro på 6 halvlederdioder er forbundet til deres tilslutningspunkter, som omdanner spændingen fra AC til DC.
En benzin elektrisk generator består af en motor og en strømgenerator, der driver den direkte, som enten kan være synkron eller asynkron.
Motoren er udstyret med systemer: start, brændstofindsprøjtning, køling, smøring, hastighedsstabilisering. Vibrationer og støj absorberes af en lyddæmper, vibrationsdæmpere og støddæmpere.
Vekselstrøm
Elektromagnetiske vibrationer, ligesom mekaniske, er af to typer: frie og tvungne.
Frie elektromagnetiske svingninger, altid dæmpede svingninger. Derfor bliver de i praksis næsten aldrig brugt. Mens tvungne vibrationer bruges overalt og overalt. Hver dag kan du og jeg observere disse udsving.
Alle vores lejligheder er oplyst med vekselstrøm. Vekselstrøm er intet andet end tvungne elektromagnetiske svingninger. Strømmen og spændingen vil ændre sig over tid i henhold til den harmoniske lov. Fluktuationer i for eksempel spænding kan detekteres ved at påføre spænding fra en stikkontakt til et oscilloskop.
En sinusbølge vises på oscilloskopets skærm. Frekvensen af vekselstrøm kan beregnes. Det vil være lig med frekvensen af elektromagnetiske svingninger. Standardfrekvensen for industriel vekselstrøm antages at være 50 Hz. Det vil sige, på 1 sekund ændres retningen af strømmen i soklen 50 gange. Amerikanske industrielle netværk bruger en frekvens på 60 Hz.
En ændring i spændingen ved enderne af kredsløbet vil forårsage en ændring i strømstyrken i oscillerende kredsløb. Det skal stadig forstås, at ændringen i det elektriske felt i hele kredsløbet ikke sker øjeblikkeligt.
Men da denne tid er væsentligt mindre end perioden med spændingsoscillation i enderne af kredsløbet, antages det normalt, at det elektriske felt i kredsløbet straks ændres, efterhånden som spændingen i enderne af kredsløbet ændres.
Vekselspændingen i stikkontakten skabes af generatorer i kraftværker. Den enkleste generator kan betragtes som en trådramme, der roterer i et ensartet magnetfelt.
Den magnetiske flux, der trænger ind i kredsløbet, vil konstant ændre sig og vil være proportional med cosinus af vinklen mellem den magnetiske induktionsvektor og normalen til rammen. Hvis rammen roterer ensartet, vil vinklen være proportional med tiden.
Følgelig vil den magnetiske flux ændre sig i henhold til den harmoniske lov:
Ф = B*S*cos(ω*t)
Ændringshastigheden for magnetisk flux, taget med det modsatte fortegn, vil ifølge EMR-loven være lig med den inducerede emf.
Ei = -Ф’ = Em*sin(ω*t).
Hvis et oscillerende kredsløb er forbundet til rammen, vil rammens vinkelhastighed bestemme frekvensen af spændingsoscillationer i forskellige sektioner af kredsløbet og strømstyrken. I det følgende vil vi kun overveje tvungne elektromagnetiske svingninger.
De er beskrevet med følgende formler:
u = Um*sin(ω*t),
u = Um*cos(ω*t)
Her er Um amplituden af spændingsudsving. Spænding og strøm ændres med samme frekvens ω. Men spændingsudsving vil ikke altid falde sammen med strømudsving, så det er bedre at bruge en mere generel formel:
I = Im*sin(ω*t +φ), hvor Im er amplituden af strømudsving, og φ er faseforskydningen mellem strøm- og spændingsudsving.
AC strøm og spændingsparametre
Størrelsen af vekselstrøm, ligesom spænding, ændrer sig konstant over tid. Kvantitative indikatorer til målinger og beregninger bruger deres følgende parametre:
Periode T er den tid, i hvilken en komplet cyklus af strømændring forekommer i begge retninger i forhold til nul eller gennemsnitsværdien.
Frekvens f er den reciproke af perioden, lig med antallet af perioder i et sekund. En periode pr. sekund er en hertz (1 Hz).
f = 1/T
Cyklisk frekvens ω - vinkelfrekvens lig med antallet af perioder i 2π sekunder.
ω = 2πf = 2π/T
Anvendes typisk i sinusformet strøm- og spændingsberegninger. Så kan man inden for perioden ikke overveje frekvens og tid, men lave beregninger i radianer eller grader. T = 2π = 360°
Den indledende fase ψ er værdien af vinklen fra nul (ωt = 0) til begyndelsen af perioden. Målt i radianer eller grader. Vist i figuren for en blå sinusformet strømgraf. Den indledende fase kan være en positiv eller negativ værdi, henholdsvis til højre eller venstre for nul på grafen.
Øjeblikkelig værdi - værdien af spænding eller strøm målt i forhold til nul på ethvert valgt tidspunkt t.
i = i(t); u = u(t)
Sekvensen af alle øjeblikkelige værdier i ethvert tidsinterval kan betragtes som en funktion af ændringen i strøm eller spænding over tid. For eksempel kan en sinusformet strøm eller spænding udtrykkes ved funktionen:
i = Iampsin(ωt); u = Uampsin(ωt)
Under hensyntagen til den indledende fase:
i = Iampsin(ωt + ψ); u = Uampsin(ωt + ψ)
Her er Iamp og Uamp amplitudeværdierne for strøm og spænding.
Amplitudeværdien er den maksimale absolutte øjeblikkelige værdi for perioden.
Iamp = max|i(t)|; Uamp = max|u(t)|
Kan være positiv eller negativ afhængig af dens position i forhold til nul. Ofte, i stedet for amplitudeværdien, bruges udtrykket strøm (spændings) amplitude - den maksimale afvigelse fra nulværdien.
D/z
Rapport om emnet (efter elevens valg)
Elproduktion og -transmission
Transformer. Overførsel af elektricitet over en afstand
Energibesparelse i hverdagen Første eksperimenter med at overføre elektricitet over en afstand Transformatoreffektivitet. Design og driftAnvendelse af elTurbogenerator. Design og drift
Hydrogenerator. Design og drift
Diesel generator. Design og drift
Vindgenerator. Design og drift
Problemer, der skal løses selvstændigt
Faradays lov om EM-induktion.
1. Den magnetiske flux inde i en spole med et antal vindinger svarende til 400 ændres fra 0,1 Wb til 0,9 Wb på 0,2 s. Bestem den emf, der induceres i spolen.
2. Bestem den magnetiske flux, der går gennem et rektangulært område med sider på 20x40 cm, hvis det placeres i et ensartet magnetfelt med en induktion på 5 Tesla i en vinkel på 60° i forhold til feltets magnetiske induktionslinjer.
3. Hvor mange omdrejninger skal spolen have, så når den magnetiske flux inde i den ændrer sig fra 0,024 til 0,056 Wb på 0,32 s, skabes der en gennemsnitlig emk i den. 10 V?
Induktion emk i bevægelige ledere.
1. Bestem den inducerede emf ved enderne af vingerne på An-2-flyet, der har en længde på 12,4 m, hvis flyets hastighed i horisontal flyvning er 180 km/t, og den lodrette komponent af induktionsvektoren af Jordens magnetfelt er 0,5·10-4 T.
2. Find den inducerede emk på vingerne af et Tu-204-fly med en længde på 42 m, der flyver vandret med en hastighed på 850 km/t, hvis den lodrette komponent af induktionsvektoren af Jordens magnetfelt er 5· 10-5 T.
Selvfremkaldt emf
1. En magnetisk flux på 0,015 Wb vises i en spole, når en strøm på 5,0 A passerer gennem dens vindinger. Hvor mange vindinger indeholder spolen, hvis dens induktans er 60 mH?
2. Hvor mange gange vil induktansen af en spole uden kerne ændre sig, hvis antallet af vindinger i den fordobles?
3. Hvad er e.m.f. vil der opstå selvinduktion i en spole med en induktans på 68 mH, hvis en strøm på 3,8 A forsvinder i den på 0,012 s?
4. Bestem spolens induktans, hvis der, når strømmen i den er svækket med 2,8 A, opstår en gennemsnitlig emk i spolen på 62 ms. selvinduktion 14 V.
5. Hvor lang tid tager det i en spole med en induktans på 240 mH at øge strømmen fra nul til 11,4 A, hvis der opstår en gennemsnitlig emk? selvinduktion 30 V?
Elektromagnetisk feltenergi
1. En strøm på 20 A løber gennem en spole med en induktans på 0,6 H. Hvad er energien af spolens magnetfelt? Hvordan vil denne energi ændre sig, når strømmen stiger med en faktor 2? 3 gange?
2. Hvor meget strøm skal der føres gennem viklingen af en induktor med en induktans på 0,5 H, så feltenergien er lig med 100 J?
3. Energien af det magnetiske felt, hvis spole er større og hvor mange gange, hvis den første har karakteristikaene: I1=10A, L1=20 H, den anden: I2=20A, L2=10 H?
4. Bestem energien af spolens magnetfelt, hvori den magnetiske flux ved en strøm på 7,5 A er 2,3·10-3 Wb. Antallet af vindinger i spolen er 120.
5. Bestem spolens induktans, hvis dens magnetfelt ved en strøm på 6,2 A har en energi på 0,32 J.
6. Magnetfeltet i en spole med en induktans på 95 mH har en energi på 0,19 J. Hvad er strømstyrken i spolen?