TantárgyakFizikaKözépszintElektromágneses indukció
ProfilJegyzet beküldéseGYIKRólunk
Ez a jegyzet félkész. Kérjük, segíts kibővíteni egy javaslat beküldésével!

Elektromágneses indukció

Az elektromágnes indukció elektromágneses kölcsönhatás, amely során egy vezetőben elektromos feszültség indukálódik.

Az indukciós jelenségeknek két típusa lehet:

  • Mozgási indukció: vagy a mágneses mező, vagy a vezető, vagy mind a kettő mozog egymáshoz viszonyítva (pl: dinamó).
  • Nyugalmi indukció: sem a vezető, sem a mágneses mező nem mozog. Ebben az esetben az indukciót az időben változó fluxus hozza létre (pl: transzformátor).

A mozgási indukció

Kísérlet:

Homogén mágneses mezőben az indukcióvonalakra merőlegesen egy vezetőszálat helyezünk el. Ha a vezetőszálat a mágneses indukcióra és a vezetőre is merőleges irányú sebességgel mozgatjuk, akkor a vezetőszál két vége között feszültség indukálódik és ez mérhető.

A jelenség azzal magyarázható, hogy a vezetőben levő töltések a vezetőszállal együtt a mágneses indukcióvektorra merőlegesen mozognak. Így a töltésekre hat a Lorenz-erő, aminek következtében a vezető egyik vége pozitív a másik negatív töltésű lesz.

Lorentz-erő:

A Lorentz-erő a mágneses tér által kifejtett erő egy áramjárta vezetőre.

A mágneses mezőben mozgó vezetőben a Lorentz-erő hatására létrejövő töltés- szétválasztást mozgási indukciónak nevezzük.

A mozgási indukció hatására a töltésszétválasztódás addig tart, amíg a Lorentz-erő egyenlő nem lesz a szétválasztott töltések közötti Coulomb-erővel.

Ha homogén mágneses mezőben az indukcióvonalakra merőleges l hosszúságú vezetőt a mágneses indukcióra is és a vezetőszálra is merőleges v sebességgel mozgatunk, akkor a vezető két vége között feszültség mérhető.

Ez az indukált feszültség egyenesen arányos a vezető szakasz hosszának és sebességének szorzatával, az arányossági tényező a mágneses indukció.

Lenz-törvény

Az indukált feszültség által indított áram irányát Lenz-törvénye alapján állapítjuk meg.

  • Ha a vezetőszál v sebességgel megmozdul a kereten, akkor a töltésszétválasztás miatt a zárt körben áram indul meg.
  • Ennek következtében az áramjárta vezetőre olyan irányú erő fog hatni, ami csökkenteni igyekszik a sebességét.

Az indukált feszültség mindig olyan irányú áramot indít, amelynek hatása akadályozza az őt létrehozó hatást.

Jelenség:

A zárt alumíniumgyűrű elmozdul a mágnes elmozdulásának irányába, a nyitott alumíniumgyűrű viszont nyugalomban marad. Ez a jelenség is Lenz-törvényével magyarázható.

Nyugalmi indukció

Nyugalmi indukcióról akkor beszélünk, amikor nem a mozgás, hanem a mágneses tér változása az indukált feszültség létrejöttének az oka.

Kísérlet

  • Tekercs belsejében mozgatjuk a mágnest.
  • A középállású feszültségmérő kitérésének iránya a mozgás irányától függ.
  • Az indukált feszültség nagysága függ a mágneses mező változásának sebességétől, és annak a tekercsnek a menetszámától, amelyben a feszültség indukálódik.
  • Az áramkör nyitásakor és zárásakor a külső tekercshez kapcsolt feszültségmérő feszültséget jelez.

A váltakozó áram olyan elektromos áram, amelynek iránya és intenzitása periodikusan változik.

A váltakozó feszültség, olyan feszültség, aminek nagysága és iránya periodikusan változik.

A tekercsnek a váltakozó árammal szemben tanúsított ellenállását induktív ellenállásnak nevezzük. Az induktív ellenállás egyenesen arányos a váltakozó áram frekvenciájának és a tekercs induktivitásának a szorzatával az arányossági tényező a 2π. Minél nagyobb a frekvencia, annál nagyobb az ellenállás.

A kondenzátornak váltakozó árammal szemben tanúsított ellenállását kapacitív ellenállásnak nevezzük. A kapacitív ellenállás egyenesen arányos a váltakozó áram frekvenciájának és a kondenzátor kapacitásának a szorzatából képzett mennyiség reciprokával, az arányossági tényező 0,5π. Minél nagyobb a frekvencia, annál kisebb az ellenállás.

Föld mágneses:

  • Iránytű
  • Postagalambok, vándormadarak, delfinek: néhány állat, amely a mágnesség alapján tájékozódik. Ezen állatok közvetlenül a Föld mágneses mezejében bekövetkező hirtelen és nagy léptékű változásokat érzékelik, mivel rendelkeznek olyan magnetoszómákkal, amelyek kimondottan e célra fejlődtek ki bennük.

Legutóbb frissítve: 2015-06-14 17:30

Javaslatok

Megjegyzések

Hamarosan!

© 2015–2016 erettsegik.hu