Elektromanyetik indüksiyon olgusu
1. Faraday'ın deneyleri. Elektromanyetik temel kanunu
indüksiyon.
1. Faraday'ın deneyleri. Elektromanyetik indüksiyonun temel yasası.
1831 yılında M. Faraday, çok sayıda deney yaparak kapalı bir iletken devrede, manyetik akı bu devre tarafından sınırlanan yüzey boyunca değiştiğinde bir elektrik akımının ortaya çıktığını tespit etti. 
Elektromanyetik indüksiyon (EMI)- manyetik akı bu devre tarafından sınırlanan yüzey boyunca değiştiğinde, kapalı bir iletken devrede elektrik akımının ortaya çıkması olgusu.
Elektrik akımının görünümü (adlandırılır) indüklenen akım) kapalı bir iletken devrede, devreye giren manyetik alan değiştiğinde, devrede elektrostatik olmayan dış kuvvetlerin etkisini veya oluşumunu gösterir indüklenen emk.
İndüksiyon akımının büyüklüğü manyetik akının değişim hızı ile belirlenir. F yani değerdir ve manyetik akının değişme şekline bağlı değildir F. İşaret değiştiğinde indüksiyon akımının yönü de değişir. 
İndüksiyon akımının yönünün belirlenebileceği ve enerjinin korunumu ve dönüşümü yasasının bir sonucu olan genel kural, E.Kh tarafından formüle edilmiştir. Lenz.
Lenz'in kuralı: Kapalı bir iletken devrede indüklenen akım her zaman öyle bir yöne sahiptir ki oluşturduğu manyetik alan, bu indüklenen akıma neden olan dış manyetik akının değişmesini engeller. Veya kısacası: indüklenen akım her zaman ona neden olan nedeni ortadan kaldıracak şekilde yönlendirilir.
İndüksiyon akımı, herhangi bir elektrik akımı gibi, bir devrede ancak içinde bir elektromotor kuvvet varsa akabilir. Faraday, indüklenen emk'nin büyüklüğünün manyetik akının değişim hızıyla doğru orantılı olduğunu tespit etti.
Faraday'ın Temel EMR Yasası: İletken bir devrede indüklenen emk, devrenin sınırladığı yüzey boyunca manyetik akının değişim hızıyla doğru orantılıdır:
Eksi işareti Lenz kuralının matematiksel bir ifadesi olarak hizmet eder, yani elektromotor kuvvetin manyetik akıda devam eden değişime karşı etki ettiğini gösterir.
EMF'nin indüklendiği devre aşağıdakilerden oluşuyorsa N aynı dönüşler varsa, böyle bir devrenin EMF'si, her bir dönüşte ayrı ayrı indüklenen EMF'nin toplamına eşit olacaktır:
İndüklenen emf'nin oluşma mekanizmaları:
– Lorentz kuvvetinin hareketli bir iletkendeki yükler üzerindeki etkisi;
– girdap elektrik alanının bir iletkendeki yükler üzerindeki etkisi.
Manyetik alanda hareket eden doğrusal bir iletkende ortaya çıkan indüksiyon emk'si:
İndüksiyon akımları yalnızca doğrusal iletkenlerde değil aynı zamanda masif katı iletkenlerde de ortaya çıkar. Bu akımlar iletkenin içinde kapalıdır ve bu nedenle denir. girdap akıntılar veya Foucault'nun akımları.
Katı bir iletkenin direncinin düşük olması nedeniyle girdap akımları çok yüksek dayanımlara ulaşabilir. Termal etkileri, indüksiyon fırınlarında parçaları sertleştirirken ısıtmak için kullanılır. Foucault akımları Lenz kuralına uyar, bu nedenle güçlü bir manyetik alanda hareket eden iyi iletkenler, girdap akımlarının manyetik alanla etkileşimi nedeniyle güçlü bir frenleme yaşar. Bu, galvanometrelerin ve diğer aletlerin hareketli parçalarını sakinleştirmek için kullanılır. Çoğu durumda Foucault akımları istenmeyen bir durumdur ve bunlarla mücadele etmek için özel önlemlerin alınması gerekir (örneğin, transformatör çekirdekleri ince plakalardan yapılmıştır).
2. Kendi kendine indüksiyon. Karşılıklı indüksiyon.
Kendi kendine indüksiyon olgusu, elektromanyetik indüksiyonun özel bir durumudur. Bu fenomen, aynı iletkendeki elektrik akımının neden olduğu manyetik akıdaki değişiklik nedeniyle bir iletkende indüklenen emk'nin ortaya çıkmasından oluşur.
Kendi kendine indüksiyon- içindeki akım gücü değiştiğinde bir iletkende indüklenen emk'nin ortaya çıkması olgusu.
Bir devredeki elektrik akımı kendi etrafında bir manyetik alan oluşturur, indüksiyon İÇİNDE Biot-Savart-Laplace yasasına göre, sabit manyetik geçirgenlik, sabit şekil ve konturun uzayda yönelimi ile akım gücüyle orantılıdır BEN:
B~BEN.
Manyetik akı F devre boyunca indüksiyon tanımı gereği orantılıdır İÇİNDE: F~V.
Bu nedenle, döngüden geçen manyetik akı, döngüdeki akımla orantılıdır:
Orantılılık faktörü L isminde devre endüktansı. Endüktans, iletkenin boyutuna ve şekline, bulunduğu ortamın manyetik geçirgenliğine bağlıdır. SI sisteminde:
Kendinden kaynaklı emk endüktanslı bir devrede ortaya çıkan L EMR yasasına göre şuna eşittir:
Kendinden endüktif emk, devredeki endüktans ve akımın değişim hızıyla doğru orantılıdır. Eksi işareti Lenz kuralını ifade eder: akım arttığında, kendi kendine endüktif emk ona doğru yönlendirilir ve azaldığında akımı aynı yönde tutar.
Kendi kendine indüksiyon olgusu, akım gücündeki herhangi bir değişiklikle kendini gösterir ve bu nedenle alternatif akım devrelerinde ve elektromanyetik salınım süreçlerinde çok önemli bir rol oynar.
Kendi kendine indüksiyon olgusu, aşağıdaki elektrik devresinin kurulmasıyla gözlemlenebilir.
Geçerli kaynak açıldığında L 1 lambası anında yanıp söner ve L 2 lambası belirli bir süre sonra yanıp söner.
Akım kaynağı kapatıldığında, belirli bir süre sonra hem L 1 hem de L 2 lambaları söner.
Doğru akım devresinde devrenin kapanma ve açılma anlarında ortaya çıkan öz indüksiyon akımlarına denir. ekstra kapanma akımları Ve açılış.
Devre kapatıldığında akım kanuna göre değişir:
ve devre açıldığında - yasaya göre:
Nerede R– devre direnci, – kararlı durum akımı.
Kaynak kapatıldığında devredeki akım, kendinden endüktif emk'nin etkisi altında ortaya çıkar. Elektrik devresinde açığa çıkan enerjinin kaynağı bobinin manyetik alanıdır. Manyetik alanın enerjisi, akımın bu alanı oluşturmak için harcadığı işe eşittir:
Buradan, manyetik alan enerjisişuna eşit olacaktır:
Karşılıklı indüksiyon olgusu, elektromanyetik indüksiyonun bir başka özel durumudur.
Karşılıklı indüksiyon- alternatif akımlı başka bir devrenin manyetik alanında bulunan bir devrede indüklenen emf'nin ortaya çıkması olgusu.
Devre 1'de akım aktığında BEN 1 Devre 2'de indüklenen bir emk meydana gelir:
Benzer şekilde, devre 2'de akım aktığında BEN 2 Devre 1'de indüklenen bir emk meydana gelir:
Orantılılık katsayıları, Gn arandı devrelerin karşılıklı endüktansı. Devrelerin boyutuna, şekline, konumuna ve devrelerin bulunduğu ortamın manyetik geçirgenliğine bağlıdırlar.
Bir transformatörün çalışma prensibi karşılıklı endüksiyon olgusuna dayanmaktadır.
Trafo- alternatif akım voltajını artırmak veya azaltmak için kullanılan bir cihaz (P.N. Yablochkov, 1878).
Birincil sargı İkincil sargı
N 1 ← dönüş sayısı → N 2
Tutum denir dönüşüm oranı.
Şu tarihte: k 1 transformatör artan, ve ne zaman k – aşağı doğru.
3. Akım jeneratörünün çalışma prensibi.
Akım üreteci- Mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmek için tasarlanmış bir cihaz.
EMR fenomenine dayalı bir akım jeneratörünün çalışma prensibi, bir mıknatısın kutupları arasında düzgün bir manyetik alanda dönen düz bir çerçeve örneği kullanılarak düşünülebilir.
Bir alandan geçen manyetik akı Sçerçeve:
, ω – çerçevenin açısal dönüş hızı.
Çerçevedeki indüksiyon EMF'si:
– EMF salınımlarının genliği.
Efekti arttırmak için çok sayıda dönüşe sahip çerçeveler kullanılır N. Daha sonra:
İndüklenen emk sinüs kanununa göre değişir.
Ders sonuçları
Kontrol soruları
1. Elektromanyetik indüksiyon olgusu nedir? Faraday'ın deneylerini analiz edin.
2. Kapalı bir iletken devrede indüklenen emk'nin oluşmasına ne sebep olur?
3. İndüklenen akımı tespit etmek için tek bir tel dönüşü yerine bobin şeklinde kapalı bir iletken kullanmak neden daha iyidir?
4. Lenz kuralını örneklerle göstererek formüle edin.
5. Girdap akımları (Foucault akımları) nedir? Bunlar zararlı mı yoksa faydalı mı?
6. Transformatör çekirdekleri neden sağlam yapılmamıştır?
7. Kendi kendine tümevarım ve karşılıklı tümevarım olguları nelerdir?
8. Henry cinsinden hangi fiziksel nicelik ifade edilir? Henry'yi tanımla.
9. Akım üreteci nedir?
10. Düzgün bir manyetik alanda düzgün dönen düz bir çerçevede indüklenen emk için bir ifade türetin. Nasıl artırılabilir?
Elektromanyetik indüksiyon olgusu 1831'de Faraday tarafından keşfedildi. Faraday'ın deneyleri, herhangi bir kapalı iletken devrede sayı değiştiğinde
içinden geçen manyetik indüksiyon hatları, bir elektrik akımı ortaya çıkar. Bu akıma isim verildi indüklenen akım. Örneğin mıknatısın yerleştirildiği anda ve bobinden çekildiği anda galvanometre iğnesinde bir sapma gözlenir. İçeri ve dışarı hareket ederken okun sapması zıttır. Mıknatıs ne kadar hızlı hareket ederse sapmalar da o kadar büyük olur. Mıknatısı diğer kutbu ile bobinin içine doğru hareket ettirirseniz iğne sapmaları orijinalin tersi yönde olacaktır.
Başka bir deneyde K1 bobinlerinden biri, başka bir K2 bobininin içindedir. K1 bobininden akım açılıp kapatıldığı anda, değiştiğinde veya bobinler birbirine göre hareket ettiğinde, K1 bobininden akım akarsa galvanometre iğnesinde bir sapma gözlenir.
Devre alanı boyunca toplam manyetik indüksiyon hattı sayısı manyetik akı. Böylece, İndüklenen akımın nedeni devre boyunca manyetik akının değişmesidir. . Devre, indüksiyonu B'ye eşit olan düzgün bir manyetik alanda bulunuyorsa, alanı S olan devre boyunca manyetik akı
:Φ = B·Scosa (3.10)
Nerede α vektör arasındaki açı İÇİNDE ve normal N kontur yüzeyine.
Manyetik akı skaler bir miktardır. Vektör çizgileri ise İÇİNDE platformdan çıkarlarsa manyetik akı pozitif kabul edilir, içeri girerlerse manyetik akı negatif kabul edilir. Manyetik akının SI birimi weber'dir (Wb).
Bir weber, indüksiyon hatlarına dik 1 m²'lik bir alan boyunca 1 T'lik düzgün bir manyetik indüksiyon alanı tarafından oluşturulan manyetik akıdır.. 1Wb = 1T m².
İndüklenen bir akımın oluşması, devredeki manyetik akı Φ değiştiğinde indüklenen bir emk'nin meydana geldiği anlamına gelir. Manyetik akının değişim hızı ile belirlenir, yani.
e = – ΔΦ / ΔT (3.11)
Formül (3.11) Faraday yasasını ifade eder. Eksi işareti Lenz kuralının matematiksel bir ifadesidir ve şunu belirtir: indüklenen akım her zaman ona neden olan nedeni ortadan kaldıracak şekilde yönlendirilir .
Başka bir deyişle:
İndüklenen akım, indüklenen emk'ye neden olan manyetik akıdaki değişimi önleyen bir manyetik akı oluşturur. .
ELEKTROMANYETİK İNDÜKSİYON YASASI. LENZ'İN KURALI
1831'de İngiliz fizikçi M. Faraday, deneylerinde elektromanyetik indüksiyon olgusunu keşfetti. Daha sonra Rus bilim adamı E.Kh. Lenz ve B. S. Jacobi.
Şu anda birçok cihaz, örneğin bir motorda veya elektrik akımı jeneratöründe, transformatörlerde, radyo alıcılarında ve diğer birçok cihazda elektromanyetik indüksiyon olgusuna dayanmaktadır.
Elektromanyetik indüksiyon, içinden manyetik bir akı geçtiğinde kapalı bir iletkende akımın ortaya çıkması olgusudur.
Yani bu olay sayesinde mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürebiliyoruz. Bu fenomenin keşfedilmesinden önce insanlar, elektrokaplama dışında elektrik akımı üretme yöntemlerini bilmiyorlardı.
Bir iletken manyetik alana maruz kaldığında, içinde elektromanyetik indüksiyon yasasıyla niceliksel olarak ifade edilebilen bir emf ortaya çıkar.
Elektromanyetik İndüksiyon Yasası
İletken bir devrede indüklenen elektromotor kuvvet, o devreye manyetik akı bağlantısının değişim hızına eşittir.
Birkaç sarımı olan bir bobinde toplam emk, sarım sayısına n bağlıdır:
Devrede uyarılan EMF bir akım yaratır. Bir iletkende akımın ortaya çıkmasının en basit örneği, içinden kalıcı bir mıknatısın geçtiği bir bobindir. İndüklenen akımın yönü Lenz kuralı kullanılarak belirlenebilir.
Lenz'in kuralı
Devreden geçen manyetik alandaki değişimin indüklediği akım, oluşturduğu manyetik alanla bu değişimi engeller.
Bobine bir mıknatıs soktuğumuz durumda devredeki manyetik akı artar, bu da Lenz kuralına göre indüklenen akımın oluşturduğu manyetik alanın mıknatısın alanındaki artışa karşı yönlendirildiği anlamına gelir. Akımın yönünü belirlemek için mıknatısa kuzey kutbundan bakmanız gerekir. Bu pozisyondan jileti akımın manyetik alanı yönünde yani kuzey kutbuna doğru vidalayacağız. Akım, jiletin dönme yönünde, yani saat yönünde hareket edecektir.
Mıknatısı bobinden çıkarmamız durumunda devredeki manyetik akı azalır, yani indüklenen akımın oluşturduğu manyetik alan, mıknatısın alanındaki azalmaya karşı yönlendirilir. Akımın yönünü belirlemek için, jileti sökmeniz gerekir; jiletin dönme yönü, iletkendeki akımın yönünü - saat yönünün tersine - gösterecektir.
Elektrik jeneratörü, elektrik dışı enerji türlerinin (mekanik, kimyasal, termal) elektrik enerjisine dönüştürüldüğü bir cihazdır.
Elektromekanik jeneratörlerin sınıflandırılması
Ana taşıyıcı türüne göre:
Turbojeneratör - bir buhar türbini veya gaz türbini motoru tarafından çalıştırılan bir elektrik jeneratörü;
Hidrojeneratör - hidrolik türbin tarafından çalıştırılan bir elektrik jeneratörü;
Dizel jeneratör - dizel motorla çalıştırılan bir elektrik jeneratörü;
Rüzgar jeneratörü - rüzgarın kinetik enerjisini elektriğe dönüştüren bir elektrik jeneratörü;
Çıkış elektrik akımının türüne göre
Yıldız sargılı üç fazlı jeneratör
Üçgen sargılar dahil
Uyarma yöntemine göre
Kalıcı mıknatıslardan heyecan duyuyorum
Dış uyarılma ile
Kendinden heyecanlı
Sıralı uyarılma ile
Paralel uyarılma ile
Karışık bir heyecanla
Çalışma prensibine göre jeneratörler senkron veya asenkron olabilir.
Asenkron jeneratörler yapısal olarak basit ve üretimi ucuzdur ve kısa devre akımlarına ve aşırı yüklere karşı daha dayanıklıdır. Asenkron bir elektrik jeneratörü, aktif yüklere güç sağlamak için idealdir: akkor lambalar, elektrikli ısıtıcılar, elektronik cihazlar, elektrikli brülörler vb. Ancak kısa süreli aşırı yük bile onlar için kabul edilemez, bu nedenle elektrik motorlarını, elektronik olmayan kaynak makinelerini, elektrikli aletleri bağlarken ve diğer endüktif yüklerde, güç rezervinin en az üç katı, tercihen dört katı olması gerekir.
Senkron jeneratör, yüksek başlangıç akımına sahip endüktif tüketiciler için mükemmeldir. Bir saniye boyunca beş kat aşırı akıma dayanabilirler.
Akım jeneratörünün çalışma prensibi
Jeneratör, Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon yasasına göre çalışır - elektromotor kuvvet (EMF), düzgün bir manyetik alanda dönen dikdörtgen bir döngüde (tel çerçeve) indüklenir.
EMF, içinde bir mıknatısın döndürülmesi durumunda sabit bir dikdörtgen çerçevede de meydana gelir.
En basit jeneratör, farklı kutuplara sahip 2 mıknatıs arasına yerleştirilen dikdörtgen bir çerçevedir. Dönen çerçevedeki gerilimi ortadan kaldırmak için kayar halkalar kullanılır.
Bir araba jeneratörü, bir mahfaza ve havalandırma için delikli iki kapaktan oluşur. Rotor 2 yatakta döner ve bir kasnak tarafından tahrik edilir. Rotorun özünde tek sargıdan oluşan bir elektromıknatıs vardır. Akım, elektronik röle denetleyicisine bağlı iki bakır halka ve grafit fırça kullanılarak sağlanır. Jeneratör tarafından sağlanan voltajın her zaman izin verilen sapmalarla izin verilen 12 Volt sınırları dahilinde olmasını ve kasnağın dönüş hızına bağlı olmamasını sağlamaktan sorumludur. Röle regülatörü jeneratör mahfazasının içine yerleştirilebilir veya dışına yerleştirilebilir.
Stator, bir üçgen şeklinde birbirine bağlanmış üç bakır sargıdan oluşur. Gerilimi AC'den DC'ye dönüştüren bağlantı noktalarına 6 yarı iletken diyottan oluşan bir doğrultucu köprü bağlanır.
Benzinli elektrik jeneratörü, bir motor ve onu doğrudan çalıştıran, senkron veya asenkron olabilen bir akım jeneratöründen oluşur.
Motor sistemlerle donatılmıştır: çalıştırma, yakıt enjeksiyonu, soğutma, yağlama, hız stabilizasyonu. Titreşim ve gürültü susturucu, titreşim sönümleyiciler ve amortisörler tarafından emilir.
Alternatif elektrik akımı
Mekanik titreşimler gibi elektromanyetik titreşimler de iki türdür: serbest ve zorlanmış.
Serbest elektromanyetik salınımlar, her zaman sönümlü salınımlar. Bu nedenle pratikte neredeyse hiç kullanılmazlar. Zorla titreşimler her yerde ve her yerde kullanılırken. Her gün sen ve ben bu dalgalanmaları gözlemleyebiliyoruz.
Tüm dairelerimiz alternatif akımla aydınlatılmaktadır. Alternatif akım, zorlanmış elektromanyetik salınımlardan başka bir şey değildir. Akım ve gerilim harmonik yasasına göre zamanla değişecektir. Örneğin voltajdaki dalgalanmalar, bir çıkıştan bir osiloskopa voltaj uygulanarak tespit edilebilir.
Osiloskop ekranında sinüs dalgası görünecektir. Alternatif akımın frekansı hesaplanabilir. Elektromanyetik salınımların frekansına eşit olacaktır. Endüstriyel alternatif akım için standart frekansın 50 Hz olduğu varsayılmaktadır. Yani 1 saniyede prizdeki akımın yönü 50 kez değişir. ABD endüstriyel ağları 60 Hz frekans kullanır.
Devrenin uçlarındaki voltajdaki bir değişiklik, salınımlı devre devresindeki akım gücünde bir değişikliğe neden olacaktır. Yine de tüm devredeki elektrik alanındaki değişimin anında gerçekleşmediği anlaşılmalıdır.
Ancak bu süre, devrenin uçlarındaki voltaj salınımının periyodundan önemli ölçüde daha az olduğundan, genellikle devrenin uçlarındaki voltaj değiştikçe devredeki elektrik alanının da anında değiştiğine inanılır.
Çıkıştaki alternatif voltaj, enerji santrallerindeki jeneratörler tarafından oluşturulur. En basit jeneratör, düzgün bir manyetik alanda dönen bir tel çerçeve olarak düşünülebilir.
Devreye giren manyetik akı sürekli değişecek ve manyetik indüksiyon vektörü ile çerçevenin normali arasındaki açının kosinüsüyle orantılı olacaktır. Çerçeve düzgün bir şekilde dönüyorsa açı zamanla orantılı olacaktır.
Sonuç olarak, manyetik akı harmonik yasasına göre değişecektir:
Ф = B*S*cos(ω*t)
EMR yasasına göre ters işaretle alınan manyetik akının değişim hızı indüklenen emk'ye eşit olacaktır.
Ei = -Ф’ = Em*sin(ω*t).
Çerçeveye bir salınım devresi bağlanırsa, çerçevenin açısal dönüş hızı, devrenin farklı bölümlerindeki voltaj salınımlarının frekansını ve akım gücünü belirleyecektir. Aşağıda yalnızca zorlanmış elektromanyetik salınımları ele alacağız.
Aşağıdaki formüllerle tanımlanırlar:
u = Um*sin(ω*t),
u = Um*cos(ω*t)
Burada Um voltaj dalgalanmalarının genliğidir. Gerilim ve akım aynı frekansta değişir ω. Ancak voltaj dalgalanmaları her zaman akım dalgalanmalarıyla örtüşmeyeceğinden daha genel bir formül kullanmak daha iyidir:
I = Im*sin(ω*t +φ), burada Im akım dalgalanmalarının genliğidir ve φ akım ve gerilim dalgalanmaları arasındaki faz kaymasıdır.
AC akım ve gerilim parametreleri
Gerilim gibi alternatif akımın büyüklüğü de zamanla sürekli değişir. Ölçümler ve hesaplamalar için niceliksel göstergeler aşağıdaki parametreleri kullanır:
T periyodu, sıfıra veya ortalama değere göre her iki yönde de tam bir akım değişimi döngüsünün meydana geldiği zamandır.
Frekans f, periyodun tersidir, bir saniyedeki periyot sayısına eşittir, bir hertzdir (1 Hz).
f = 1/T
Döngüsel frekans ω - 2π saniyedeki periyot sayısına eşit açısal frekans.
ω = 2πf = 2π/T
Tipik olarak sinüzoidal akım ve gerilim hesaplamalarında kullanılır. Daha sonra periyot içerisinde frekans ve zaman dikkate alınamaz, radyan veya derece cinsinden hesaplamalar yapılabilir. T = 2π = 360°
Başlangıç fazı ψ, sıfırdan (ωt = 0) periyodun başlangıcına kadar olan açının değeridir. Radyan veya derece cinsinden ölçülür. Şekilde mavi sinüzoidal akım grafiği gösterilmektedir. Başlangıç fazı, grafikte sıfırın sağında veya solunda sırasıyla pozitif veya negatif bir değer olabilir.
Anlık değer - seçilen herhangi bir t zamanında sıfıra göre ölçülen gerilim veya akım değeri.
ben = i(t); sen = sen(t)
Herhangi bir zaman aralığındaki tüm anlık değerlerin sırası, akım veya gerilimin zaman içindeki değişiminin bir fonksiyonu olarak düşünülebilir. Örneğin sinüzoidal bir akım veya voltaj şu fonksiyonla ifade edilebilir:
i = Iampsin(ωt); u = Uampsin(ωt)
Başlangıç aşamasını dikkate alarak:
i = Iampsin(ωt + ψ); u = Uampsin(ωt + ψ)
Burada Iamp ve Uamp akım ve voltajın genlik değerleridir.
Genlik değeri, döneme ait maksimum mutlak anlık değerdir.
Iamp = maksimum|i(t)|; Uamp = maksimum|u(t)|
Sıfıra göre konumuna bağlı olarak pozitif veya negatif olabilir. Genellikle genlik değeri yerine akım (voltaj) genliği terimi kullanılır - sıfır değerinden maksimum sapma.
D/z
Konuyla ilgili rapor (öğrencinin seçimine göre)
Elektrik üretimi ve iletimi
Transformatör. Elektriğin uzak mesafelere iletilmesi
Günlük yaşamda enerji tasarrufu Elektriğin uzak mesafeye iletilmesinde ilk deneyler Transformatör verimliliği. Tasarım ve işletmeElektrik kullanımıTurbojeneratör. Tasarım ve işletme
Hidrojeneratör. Tasarım ve işletme
Dizel jeneratör. Tasarım ve işletme
Rüzgar jeneratörü. Tasarım ve işletme
Bağımsız olarak çözülmesi gereken sorunlar
Faraday'ın EM indüksiyon yasası.
1. Sarım sayısı 400 olan bir bobinin içindeki manyetik akı 0,2 saniyede 0,1 Wb'den 0,9 Wb'ye değişti. Bobinde indüklenen emk'yi belirleyin.
2. Kenarları 20x40 cm olan dikdörtgen bir alandan geçen manyetik akıyı, alanın manyetik indüksiyon çizgilerine 60° açıyla 5 Tesla indüksiyonlu düzgün bir manyetik alana yerleştirilirse belirleyin.
3. Bobinin kaç dönüşü olmalıdır ki, içindeki manyetik akı 0,32 saniyede 0,024'ten 0,056 Wb'ye değiştiğinde, içinde ortalama bir emf oluşturulsun. 10V mu?
Hareketli iletkenlerde indüksiyon emk'si.
1. Yatay uçuşta uçağın hızı 180 km/saat ise, An-2 uçağının 12,4 m uzunluğundaki kanatlarının uçlarında indüklenen emk'yi ve indüksiyon vektörünün dikey bileşenini belirleyin. Dünyanın manyetik alanı 0,5·10-4 T'dir.
2. Dünyanın manyetik alanının indüksiyon vektörünün dikey bileşeni 5· ise, 42 m uzunluğunda, 850 km/saat hızla yatay uçan bir Tu-204 uçağının kanatlarında indüklenen emk'yi bulun. 10-5 T.
Kendinden kaynaklı emk
1. Sarımlarından 5,0 A akım geçtiğinde bobinde 0,015 Wb'lik bir manyetik akı oluşur. Endüktansı 60 mH ise bobin kaç sarım içerir?
2. Çekirdeksiz bir bobinin sarım sayısı iki katına çıkarsa endüktansı kaç kez değişir?
3. E.m.f. nedir? 68 mH endüktanslı bir bobinde 0,012 saniyede 3,8 A'lık bir akım kaybolursa kendi kendine indüksiyon meydana gelecek mi?
4. Bobinin endüktansını belirleyin, eğer içindeki akım 2,8 A zayıfladığında, bobinde 62 ms'de ortalama bir emf belirir. kendi kendine indüksiyon 14 V.
5. Ortalama bir emk meydana gelirse, 240 mH endüktanslı bir bobinde akımı sıfırdan 11,4 A'ya çıkarmak ne kadar zaman alır? kendi kendine indüksiyon 30 V?
Elektromanyetik alan enerjisi
1. Endüktansı 0,6 H olan bir bobinden 20 A akım geçmektedir. Bobinin manyetik alanının enerjisi nedir? Akım 2 kat arttığında bu enerji nasıl değişecek? 3 kez?
2. Alan enerjisinin 100 J'ye eşit olması için 0,5 H endüktanslı bir indüktörün sargısından ne kadar akım geçmesi gerekir?
3. Hangi bobinin manyetik alanının enerjisi, birincisi I1=10A, L1=20 H, ikincisi I2=20A, L2=10 H özelliklerine sahipse kaç kat daha büyüktür?
4. 7,5 A akımda manyetik akının 2,3·10-3 Wb olduğu bobinin manyetik alanının enerjisini belirleyin. Bobindeki sarım sayısı 120'dir.
5. 6,2 A akımda manyetik alanının enerjisi 0,32 J ise bobinin endüktansını belirleyin.
6. Endüktansı 95 mH olan bir bobinin manyetik alanının enerjisi 0,19 J'dir. Bobindeki akım kuvveti nedir?