Fenomenet elektromagnetisk induksjon
1. Faradays eksperimenter. Grunnleggende lov om elektromagnetisk
induksjon.
1. Faradays eksperimenter. Grunnleggende lov om elektromagnetisk induksjon.
I 1831 etablerte M. Faraday gjennom tallrike eksperimenter at i en lukket ledende krets, når den magnetiske fluksen endres gjennom overflaten begrenset av denne kretsen, oppstår en elektrisk strøm. 
Elektromagnetisk induksjon (EMI)– fenomenet med forekomsten av elektrisk strøm i en lukket ledende krets når den magnetiske fluksen endres gjennom overflaten begrenset av denne kretsen.
Utseendet til elektrisk strøm (kalt indusert strøm) i en lukket ledende krets når magnetfeltet som trenger inn i kretsen endres, indikerer virkningen av eksterne krefter av ikke-elektrostatisk opprinnelse i kretsen eller forekomsten indusert emf.
Størrelsen på induksjonsstrømmen bestemmes av endringshastigheten til den magnetiske fluksen F, det vil si verdien, og avhenger ikke av måten den magnetiske fluksen endres på F. Når fortegnet endres, endres også retningen på induksjonsstrømmen. 
Den generelle regelen for hvilken retningen til induksjonsstrømmen kan bestemmes og som er en konsekvens av loven om bevaring og transformasjon av energi ble formulert av E.Kh. Lenz.
Lenz sin regel: den induserte strømmen i en lukket ledende sløyfe har alltid en slik retning at magnetfeltet den skaper hindrer endringen i den eksterne magnetiske fluksen som forårsaket denne induserte strømmen. Eller kort sagt: den induserte strømmen er alltid rettet på en slik måte at den motvirker årsaken som forårsaket den.
Induksjonsstrøm, som enhver elektrisk strøm, kan flyte i en krets bare hvis det er en elektromotorisk kraft i den. Faraday fastslo at størrelsen på den induserte emk er direkte proporsjonal med endringshastigheten til den magnetiske fluksen.
Faradays grunnleggende EMR-lov: Den induserte emk i en ledende krets er direkte proporsjonal med endringshastigheten for magnetisk fluks gjennom overflaten som er avgrenset av kretsen:
Minustegnet fungerer som et matematisk uttrykk for Lenz sin regel, det vil si at det indikerer at den elektromotoriske kraften motvirker den pågående endringen i magnetisk fluks.
Hvis kretsen som EMF induseres i består av N identiske svinger, vil EMF til en slik krets være lik summen av den induserte EMF i hver av svingene separat:
Mekanismer for forekomst av indusert emf:
– Lorentz-styrkens handling på ladninger i en bevegelig leder;
– effekten av et elektrisk virvelfelt på ladninger i en leder.
Induksjons-emf som oppstår i en lineær leder som beveger seg i et magnetisk felt:
Induksjonsstrømmer oppstår ikke bare i lineære ledere, men også i massive solide ledere. Disse strømmene er lukket inne i lederen og kalles derfor virvel strømmer eller Foucaults strømninger.
Virvelstrømmer, på grunn av den lave motstanden til en solid leder, kan nå svært høye styrker. Deres termiske effekt brukes i induksjonsovner for oppvarming ved herding av deler. Foucault-strømmer adlyder Lenz sin regel, så gode ledere som beveger seg i et sterkt magnetfelt opplever sterk bremsing på grunn av samspillet mellom virvelstrømmer og magnetfeltet. Dette brukes til å roe ned bevegelige deler av galvanometre og andre instrumenter. I mange tilfeller er Foucault-strømmer uønskede, og spesielle tiltak må tas for å bekjempe dem (for eksempel er transformatorkjerner laget av tynne plater).
2. Selvinduksjon. Gjensidig induksjon.
Fenomenet selvinduksjon er et spesielt tilfelle av elektromagnetisk induksjon. Dette fenomenet består i forekomsten av indusert emk i en leder på grunn av en endring i magnetisk fluks forårsaket av en elektrisk strøm i samme leder.
Selvinduksjon– fenomenet med forekomsten av indusert emk i en leder når strømstyrken i den endres.
En elektrisk strøm i en krets skaper et magnetfelt rundt seg selv, induksjon I som, i henhold til Biot-Savart-Laplace-loven, med konstant magnetisk permeabilitet, konstant form og orientering av konturen i rommet, er proporsjonal med strømstyrken Jeg:
B~Jeg.
Magnetisk fluks F gjennom kretsen er proporsjonal per definisjon av induksjon I: F ~ V.
Derfor er den magnetiske fluksen gjennom sløyfen proporsjonal med strømmen i sløyfen:
Proporsjonalitetsfaktor L kalt kretsinduktans. Induktans avhenger av størrelsen og formen på lederen, den magnetiske permeabiliteten til miljøet den befinner seg i. I SI-systemet:
Selvindusert emf, som oppstår i en krets med induktans L, i henhold til EMR-loven er lik:
Den selvinduktive emk er direkte proporsjonal med induktansen og endringshastigheten for strømmen i kretsen. Minustegnet uttrykker Lenz sin regel: når strømmen øker, rettes den selvinduktive emf mot den, og når den avtar, opprettholder den strømmen i samme retning.
Fenomenet selvinduksjon manifesterer seg med enhver endring i strømstyrke og spiller derfor en svært viktig rolle i vekselstrømkretser og i prosessene med elektromagnetiske oscillasjoner.
Fenomenet med selvinduksjon kan observeres ved å sette sammen følgende elektriske krets.
Når gjeldende kilde er slått på, blinker lampe L 1 øyeblikkelig, og lampe L 2 blinker etter en viss tid.
Når gjeldende kilde er slått av, slukker begge lampene L 1 og L 2 etter en viss tidsperiode.
Selvinduksjonsstrømmer som oppstår i en likestrømskrets ved lukking og åpning av kretsen kalles feilstrømmer Og åpning.
Når kretsen er lukket, endres strømmen i henhold til loven:
og når kretsen åpner - i henhold til loven:
Hvor R– kretsmotstand, – jevn strøm.
Når kilden er slått av, oppstår strømmen i kretsen under påvirkning av selvinduksjons-emf. Kilden til energi som frigjøres i den elektriske kretsen er magnetfeltet til spolen. Energien til magnetfeltet er lik arbeidet som brukes av strømmen for å skape dette feltet:
Derfor, magnetisk feltenergi vil være lik:
Fenomenet gjensidig induksjon er et annet spesialtilfelle av elektromagnetisk induksjon.
Gjensidig induksjon– fenomenet med forekomsten av indusert emk i en krets plassert i magnetfeltet til en annen krets med vekselstrøm.
Når strømmen flyter i krets 1 Jeg 1 I krets 2 oppstår en indusert emk:
Tilsvarende når strømmen flyter i krets 2 Jeg 2 I krets 1 oppstår en indusert emk:
Proporsjonalitetskoeffisienter, Gn er kalt gjensidig induktans av kretsene. De avhenger av størrelsen, formen, plasseringen av kretsene og av den magnetiske permeabiliteten til miljøet der kretsene er plassert.
Prinsippet for drift av en transformator er basert på fenomenet gjensidig induksjon.
Transformator- en enhet som brukes til å øke eller redusere vekselstrømspenning (P.N. Yablochkov, 1878).
Primærvikling Sekundærvikling
N 1 ← antall svinger → N 2
Holdningen kalles transformasjonsforhold.
På k 1 transformator er økende, og når k – nedover.
3. Driftsprinsipp for strømgeneratoren.
Strømgenerator– en enhet designet for å konvertere mekanisk energi til elektrisk energi.
Prinsippet for drift av en strømgenerator basert på EMR-fenomenet kan vurderes ved å bruke eksemplet med en flat ramme som roterer i et jevnt magnetfelt mellom polene til en magnet.
Magnetisk fluks gjennom et område S rammeverk:
, ω – vinkelhastighet for rotasjon av rammen.
Induksjon EMF i rammen:
– amplitude av EMF-oscillasjoner.
For å forsterke effekten brukes rammer med et stort antall svinger N. Deretter:
Den induserte emf endres i henhold til sinusloven.
Leksjonsresultater
Kontrollspørsmål
1. Hva er fenomenet elektromagnetisk induksjon? Analyser Faradays eksperimenter.
2. Hva forårsaker forekomsten av indusert emk i en lukket ledende krets?
3. Hvorfor er det bedre å bruke en lukket leder i form av en spole for å oppdage indusert strøm, i stedet for i form av en enkelt ledningssving?
4. Formuler Lenz sin regel, illustrer den med eksempler.
5. Hva er virvelstrømmer (Foucault-strømmer)? Er de skadelige eller fordelaktige?
6. Hvorfor lages ikke transformatorkjerner solide?
7. Hva er fenomenene med selvinduksjon og gjensidig induksjon?
8. Hvilken fysisk mengde uttrykkes i Henry? Definer Henry.
9. Hva er en strømgenerator?
10. Utled et uttrykk for den induserte emk i en flat ramme som roterer jevnt i et jevnt magnetfelt. Hvordan kan den økes?
Fenomenet elektromagnetisk induksjon ble oppdaget av Faraday i 1831. Faradays eksperimenter viste at i enhver lukket ledende krets, når tallet endres
linjer med magnetisk induksjon som går gjennom den, oppstår en elektrisk strøm. Denne strømmen ble navngitt indusert strøm. For eksempel, i det øyeblikket magneten settes inn og i det øyeblikket den trekkes ut av spolen, observeres en avbøyning av galvanometernålen. Pilens avbøyninger når du beveger deg inn og ut er motsatte. Jo raskere magneten beveger seg, jo større er avviket. Hvis du flytter magneten inn i spolen med den andre polen, vil nåleavbøyningen være motsatt av de originale.
I et annet eksperiment er en av spolene K1 inne i en annen spole K2. Når strømmen gjennom spolen K1 slås på eller av, eller når den endres, eller når spolene beveger seg i forhold til hverandre, observeres en avbøyning av galvanometernålen hvis det går strøm gjennom K1.
Det totale antallet linjer med magnetisk induksjon gjennom området til kretsen er magnetisk fluks. Dermed, Årsaken til den induserte strømmen er en endring i den magnetiske fluksen gjennom kretsen . Hvis kretsen er plassert i et ensartet magnetfelt, hvis induksjon er lik B, vil den magnetiske fluksen gjennom kretsen, hvis areal er S
:Φ = B·Scosα (3.10)
Hvor α vinkel mellom vektor I og normal n til konturoverflaten.
Magnetisk fluks er en skalar mengde. Hvis vektorlinjene I gå ut av plattformen, så anses den magnetiske fluksen som positiv hvis de går inn i den, anses den magnetiske fluksen som negativ. SI-enheten for magnetisk fluks er weber (Wb).
En weber er en magnetisk fluks skapt av et jevnt magnetisk felt med induksjon 1 T gjennom et område på 1 m² vinkelrett på induksjonslinjene. 1Wb = 1T m².
Forekomsten av en indusert strøm betyr at når den magnetiske fluksen Φ endres i kretsen, oppstår det en indusert emk. Det bestemmes av endringshastigheten til den magnetiske fluksen, dvs.
e = – ΔΦ / Δt (3.11)
Formel (3.11) uttrykker Faradays lov. Minustegnet er et matematisk uttrykk for Lenz sin regel, som sier det indusert strøm er alltid rettet for å motvirke årsaken som forårsaker den .
Med andre ord:
Den induserte strømmen skaper en magnetisk fluks som forhindrer endringen i magnetisk fluks som forårsaker indusert emk .
LOV OM ELEKTROMAGNETISK INDUKSJON. LENZS REGEL
I 1831 oppdaget den engelske fysikeren M. Faraday fenomenet elektromagnetisk induksjon i sine eksperimenter. Så studerte den russiske forskeren E.Kh. Lenz og B.S. Jacobi.
For tiden er mange enheter basert på fenomenet elektromagnetisk induksjon, for eksempel i en motor eller elektrisk strømgenerator, i transformatorer, radiomottakere og mange andre enheter.
Elektromagnetisk induksjon er fenomenet med forekomst av strøm i en lukket leder når en magnetisk fluks passerer gjennom den.
Det vil si at takket være dette fenomenet kan vi konvertere mekanisk energi til elektrisk energi. Før oppdagelsen av dette fenomenet visste folk ikke om andre metoder for å produsere elektrisk strøm enn galvanisering.
Når en leder utsettes for et magnetfelt, oppstår det en emf i den, som kan uttrykkes kvantitativt gjennom loven om elektromagnetisk induksjon.
Loven om elektromagnetisk induksjon
Den elektromotoriske kraften indusert i en ledende krets er lik endringshastigheten til den magnetiske flukskoblingen til den kretsen.
I en spole som har flere omdreininger, avhenger den totale emf av antall omdreininger n:
EMF som eksiteres i kretsen skaper en strøm. Det enkleste eksemplet på utseendet til strøm i en leder er en spole som en permanent magnet passerer gjennom. Retningen til den induserte strømmen kan bestemmes ved å bruke Lenz sin regel.
Lenz sin regel
Strømmen indusert av en endring i magnetfeltet som går gjennom kretsen forhindrer denne endringen med magnetfeltet.
I tilfellet når vi introduserer en magnet i spolen, øker den magnetiske fluksen i kretsen, noe som betyr at magnetfeltet som skapes av den induserte strømmen, i henhold til Lenz sin regel, er rettet mot økningen i magnetens felt. For å bestemme strømmens retning, må du se på magneten fra nordpolen. Fra denne posisjonen skal vi skru gimlet i retning av strømmens magnetiske felt, det vil si mot nordpolen. Strømmen vil bevege seg i rotasjonsretningen til gimlet, det vil si med klokken.
I tilfellet når vi fjerner magneten fra spolen, avtar den magnetiske fluksen i kretsen, noe som betyr at magnetfeltet som skapes av den induserte strømmen er rettet mot reduksjonen i magnetens felt. For å bestemme retningen til strømmen, må du skru av gimleten; rotasjonsretningen til gimlet vil indikere retningen til strømmen i lederen - mot klokken.
En elektrisk generator er en enhet der ikke-elektriske energityper (mekanisk, kjemisk, termisk) omdannes til elektrisk energi.
Klassifisering av elektromekaniske generatorer
Etter type drivkraft:
Turbogenerator - en elektrisk generator drevet av en dampturbin eller gassturbinmotor;
Hydrogenerator - en elektrisk generator drevet av en hydraulisk turbin;
Dieselgenerator - en elektrisk generator drevet av en dieselmotor;
Vindgenerator - en elektrisk generator som konverterer den kinetiske energien til vinden til elektrisitet;
I henhold til typen utgangs elektrisk strøm
Trefase generator med stjerneviklinger
Med triangelviklinger inkludert
I henhold til metoden for eksitasjon
Begeistret av permanente magneter
Med ytre eksitasjon
Selvspent
Med sekvensiell eksitasjon
Med parallell eksitasjon
Med blandet spenning
I henhold til operasjonsprinsippet kan generatorer være synkrone eller asynkrone.
Asynkrone generatorer er strukturelt enkle og rimelige å produsere, og er mer motstandsdyktige mot kortslutningsstrømmer og overbelastninger. En asynkron elektrisk generator er ideell for å drive aktive belastninger: glødelamper, elektriske varmeovner, elektronikk, elektriske brennere, etc. Men selv kortvarig overbelastning er uakseptabelt for dem, derfor når du kobler til elektriske motorer, ikke-elektroniske sveisemaskiner, elektroverktøy og andre induktive belastninger, er det en reserve av kraft bør være minst tre ganger, og helst fire ganger.
En synkron generator er perfekt for induktive forbrukere med høye startstrømmer. De er i stand til å motstå en femdobbel strømoverbelastning i ett sekund.
Driftsprinsippet til strømgeneratoren
Generatoren opererer på grunnlag av Faradays lov om elektromagnetisk induksjon - elektromotorisk kraft (EMF) induseres i en rektangulær sløyfe (trådramme) som roterer i et jevnt magnetfelt.
EMF oppstår også i en stasjonær rektangulær ramme hvis en magnet roteres i den.
Den enkleste generatoren er en rektangulær ramme plassert mellom 2 magneter med forskjellige poler. For å fjerne spenningen fra den roterende rammen brukes sleperinger.
En bilgenerator består av et hus og to deksler med hull for ventilasjon. Rotoren roterer i 2 lagre og drives av en trinse. I kjernen er rotoren en elektromagnet som består av en vikling. Strøm tilføres den ved hjelp av to kobberringer og grafittbørster, som er koblet til en elektronisk relékontroller. Han er ansvarlig for at spenningen tilført av generatoren alltid er innenfor de tillatte grensene på 12 Volt med tillatte avvik og ikke er avhengig av remskivens rotasjonshastighet. Reléregulatoren kan enten være innebygd i generatorhuset eller plassert utenfor den.
Statoren består av tre kobberviklinger koblet sammen i en trekant. En likeretterbro med 6 halvlederdioder er koblet til koblingspunktene deres, som konverterer spenningen fra AC til DC.
En elektrisk bensingenerator består av en motor og en strømgenerator som driver den direkte, som kan være enten synkron eller asynkron.
Motoren er utstyrt med systemer: start, drivstoffinnsprøytning, kjøling, smøring, hastighetsstabilisering. Vibrasjon og støy absorberes av en lyddemper, vibrasjonsdempere og støtdempere.
Vekselstrøm
Elektromagnetiske vibrasjoner, som mekaniske, er av to typer: frie og tvungne.
Frie elektromagnetiske oscillasjoner, alltid dempet svingninger. Derfor blir de i praksis nesten aldri brukt. Mens tvungne vibrasjoner brukes overalt og overalt. Hver dag kan du og jeg observere disse svingningene.
Alle våre leiligheter er opplyst med vekselstrøm. Vekselstrøm er ikke annet enn tvungne elektromagnetiske oscillasjoner. Strømmen og spenningen vil endre seg over tid i henhold til den harmoniske loven. Svingninger, for eksempel i spenning, kan oppdages ved å påføre spenning fra et uttak til et oscilloskop.
En sinusbølge vil vises på oscilloskopskjermen. Frekvensen av vekselstrøm kan beregnes. Det vil være lik frekvensen av elektromagnetiske oscillasjoner. Standardfrekvensen for industriell vekselstrøm antas å være 50 Hz. Det vil si at på 1 sekund endres retningen til strømmen i stikkontakten 50 ganger. Amerikanske industrielle nettverk bruker en frekvens på 60 Hz.
En endring i spenning i endene av kretsen vil forårsake en endring i strømstyrken i oscillerende krets. Det skal fortsatt forstås at endringen i det elektriske feltet i hele kretsen ikke skjer umiddelbart.
Men siden denne tiden er betydelig mindre enn perioden med spenningssvingninger i endene av kretsen, antas det vanligvis at det elektriske feltet i kretsen endres umiddelbart ettersom spenningen i endene av kretsen endres.
Vekselspenningen i stikkontakten skapes av generatorer i kraftverk. Den enkleste generatoren kan betraktes som en trådramme som roterer i et jevnt magnetfelt.
Den magnetiske fluksen som trenger inn i kretsen vil hele tiden endre seg og vil være proporsjonal med cosinus til vinkelen mellom den magnetiske induksjonsvektoren og normalen til rammen. Hvis rammen roterer jevnt, vil vinkelen være proporsjonal med tiden.
Følgelig vil den magnetiske fluksen endres i henhold til den harmoniske loven:
Ф = B*S*cos(ω*t)
Hastigheten for endring av magnetisk fluks, tatt med motsatt fortegn, i henhold til EMR-loven, vil være lik den induserte emf.
Ei = -Ф’ = Em*sin(ω*t).
Hvis en oscillerende krets er koblet til rammen, vil vinkelhastigheten på rammens rotasjonshastighet bestemme frekvensen av spenningsoscillasjoner i forskjellige deler av kretsen og strømstyrken. I det følgende vil vi kun vurdere tvungne elektromagnetiske oscillasjoner.
De er beskrevet med følgende formler:
u = Um*sin(ω*t),
u = Um*cos(ω*t)
Her er Um amplituden til spenningssvingninger. Spenning og strøm endres med samme frekvens ω. Men spenningssvingninger vil ikke alltid falle sammen med strømsvingninger, så det er bedre å bruke en mer generell formel:
I = Im*sin(ω*t +φ), der Im er amplituden til strømsvingninger, og φ er faseforskyvningen mellom strøm- og spenningssvingninger.
AC strøm og spenningsparametere
Størrelsen på vekselstrømmen, som spenning, endres konstant over tid. Kvantitative indikatorer for målinger og beregninger bruker følgende parametere:
Periode T er tiden som en fullstendig syklus av strømendring skjer i begge retninger i forhold til null eller gjennomsnittsverdien.
Frekvens f er den resiproke av perioden, lik antall perioder i ett sekund. En periode per sekund er en hertz (1 Hz).
f = 1/T
Syklisk frekvens ω - vinkelfrekvens lik antall perioder i 2π sekunder.
ω = 2πf = 2π/T
Brukes vanligvis i sinusformet strøm- og spenningsberegninger. Da kan man innenfor perioden ikke vurdere frekvens og tid, men gjøre beregninger i radianer eller grader. T = 2π = 360°
Startfasen ψ er verdien av vinkelen fra null (ωt = 0) til begynnelsen av perioden. Målt i radianer eller grader. Vist i figuren for en blå sinusformet strømgraf. Startfasen kan være en positiv eller negativ verdi, henholdsvis til høyre eller venstre for null på grafen.
Øyeblikkelig verdi - verdien av spenning eller strøm målt i forhold til null på et hvilket som helst valgt tidspunkt t.
i = i(t); u = u(t)
Sekvensen av alle øyeblikkelige verdier i et hvilket som helst tidsintervall kan betraktes som en funksjon av endringen i strøm eller spenning over tid. For eksempel kan en sinusformet strøm eller spenning uttrykkes med funksjonen:
i = Iampsin(ωt); u = Uampsin(ωt)
Med tanke på den innledende fasen:
i = Iampsin(ωt + ψ); u = Uampsin(ωt + ψ)
Her er Iamp og Uamp amplitudeverdiene for strøm og spenning.
Amplitudeverdien er den maksimale absolutte øyeblikksverdien for perioden.
Iamp = maks|i(t)|; Uamp = maks|u(t)|
Kan være positiv eller negativ avhengig av posisjonen i forhold til null. Ofte, i stedet for amplitudeverdien, brukes begrepet strøm (spennings) amplitude - det maksimale avviket fra nullverdien.
D/z
Rapport om emnet (etter elevens valg)
Elektrisitetsproduksjon og overføring
Transformator. Overføring av elektrisitet over en avstand
Energisparing i hverdagen Første eksperimenter med å overføre elektrisitet over en avstand Transformatoreffektivitet. Design og driftBruk av elektrisitetTurbogenerator. Design og drift
Hydrogenerator. Design og drift
Diesel generator. Design og drift
Vindgenerator. Design og drift
Problemer å løse selvstendig
Faradays lov om EM-induksjon.
1. Den magnetiske fluksen inne i en spole med et antall omdreininger lik 400 endret seg fra 0,1 Wb til 0,9 Wb på 0,2 s. Bestem emf indusert i spolen.
2. Bestem den magnetiske fluksen som går gjennom et rektangulært område med sider på 20x40 cm, hvis det er plassert i et jevnt magnetfelt med en induksjon på 5 Tesla i en vinkel på 60° til linjene for magnetisk induksjon av feltet.
3. Hvor mange omdreininger skal spolen ha slik at når den magnetiske fluksen inni den endrer seg fra 0,024 til 0,056 Wb på 0,32 s, dannes det en gjennomsnittlig emk i den. 10 V?
Induksjons-emk i bevegelige ledere.
1. Bestem den induserte emf ved endene av vingene til An-2-flyet, med en lengde på 12,4 m, hvis hastigheten til flyet i horisontal flyging er 180 km/t, og den vertikale komponenten av induksjonsvektoren til Jordens magnetfelt er 0,5·10-4 T.
2. Finn den induserte emf på vingene til et Tu-204-fly, med en lengde på 42 m, som flyr horisontalt med en hastighet på 850 km/t, hvis den vertikale komponenten av induksjonsvektoren til jordens magnetfelt er 5· 10-5 T.
Selvindusert emf
1. En magnetisk fluks på 0,015 Wb vises i en spole når en strøm på 5,0 A går gjennom dens vindinger. Hvor mange vindinger inneholder spolen hvis induktansen er 60 mH?
2. Hvor mange ganger vil induktansen til en spole uten kjerne endre seg hvis antall omdreininger i den dobles?
3. Hva er e.m.f. vil selvinduksjon skje i en spole med en induktans på 68 mH hvis en strøm på 3,8 A forsvinner i den på 0,012 s?
4. Bestem induktansen til spolen hvis, når strømmen i den er svekket med 2,8 A, vises en gjennomsnittlig emf i spolen på 62 ms. selvinduksjon 14 V.
5. Hvor lang tid tar det i en spole med en induktans på 240 mH å øke strømmen fra null til 11,4 A, hvis det oppstår en gjennomsnittlig emk? selvinduksjon 30 V?
Elektromagnetisk feltenergi
1. En strøm på 20 A går gjennom en spole med en induktans på 0,6 H. Hva er energien til magnetfeltet til spolen? Hvordan vil denne energien endre seg når strømmen øker med en faktor på 2? 3 ganger?
2. Hvor mye strøm må føres gjennom viklingen til en induktor med en induktans på 0,5 H slik at feltenergien blir lik 100 J?
3. Energien til magnetfeltet hvis spole er større og hvor mange ganger, hvis den første har egenskapene: I1=10A, L1=20 H, den andre: I2=20A, L2=10 H?
4. Bestem energien til magnetfeltet til spolen der, ved en strøm på 7,5 A, er den magnetiske fluksen 2,3·10-3 Wb. Antall omdreininger i spolen er 120.
5. Bestem induktansen til spolen hvis dens magnetiske felt ved en strøm på 6,2 A har en energi på 0,32 J.
6. Magnetfeltet til en spole med en induktans på 95 mH har en energi på 0,19 J. Hva er strømstyrken i spolen?