Φ-strumień indukcji magnetycznej . Φ=B*S. Jest równy iloczynowi skalarnemu wektora inducji magnetycznej i wektora powierzchni objętej przewodnikiem. Φ=B*S*cosL. B||S L=0 cos=1 Φ=max. 1Wb=1T*1m2 - jednostka indukcji magnetycznej. Zjawisko powstawania prądu w obwodzie przez który przechodzi zmienny strumień indukcji magnetycznej nazywamy indukcją elektromagnetyczną. Powstający wyniku tego zjawiska prąd nazywamy prądem indukcyjnym. Strumień indukcji magnetycznej można zmienić: 1. Zmieniając B, 2. Zmieniając powierzchnię. 3. Zmieniając kąt między B i S. (np. obracając ramkę w polu magnetycznym.). Kierunek prądu indukcyjnego określa reguła Lenza. Prąd indukcyjny płynie zawsze w takim kierunku aby jego własne pole magnetyczne przeciwstawiało się zmianom strumienia dzięki któremu powstał. Lewa dłoń. Napięcie które powstaje w obwodzie w którym płynie prąd indukcyjny nazywamy siła elektromotoryczną indukcji SEM Eind. I nazywamy siłą elektromotoryczną indukcji. Eind=-ΔΦ/Δt. Jest równa szybkości zmian strumienia indukcji magnetycznej w czasie. Jeżeli w obwodzie płynie prąd o zmiennym natężeniu to wytwarza on zmienne pole magnetyczne. Obwód znajduje się więc wtedy w swoim własnym zmiennym polu magnetycznym i dlatego pojawia się w nim dodatkowa siła elektromotoryczna zwana siłą elektromotoryczną samoindukcji, która dodaje się lub odejmuje od napięcia zewnętrznego źródła prądu. Oba te napięcia mają wpływ na ostateczną wartość prądu płynącego w obwodzie. Jeżeli natężenie prądu rośnie to w obwodzie pojawia się prąd indukcyjny o kierunku przeciwnym do kierunku prądu w obwodzie. Kiedy natężenie maleje to indukuje się prąd zgodny. W obu przypadkach prąd indukowany przeszkadza wszelkim zmianom natężenia. Siła elektromotoryczna samoindukcji jest proporcjonalna do szybkości zmian natężenia prądu. Esind=-L(ΔI/Δt). L- współczynnik proporcjonalności zwany indukcyjnością obwodu lub współczynnikiem samoindukcji. Jest wielkością charakterystyczną dla danego obwodu. [L]=1H henr L∼N2. Zależy od rozmiarów geometrycznych obwodu. Dla zwojnicy jest proporcjonalny do kwadratu liczby zwojów. Transformator składa się z rdzenia wykonanego z ferromagnetyka i dwóch zwojnic o różnej liczbie zwojów. Zmienny prąd płynący w uzwojeniu pierwotnym powoduje powstanie zmiennego pola magnetycznego w rdzeniu. To zmienne pole magnetyczne powoduje w uzwojeniu wtórnym prąd indukcyjny i na końcach uzwojenia powstaje siła elektromotoryczna indukcji. Siła elektromotoryczna jest proporcjonalna do liczby zwojów. n2/n1=U2/U1=p - przekładnia transformatora. n2>n1 => U2>U1 => p>1 podnosi napięcie. Jeżeli na odwrót to obniża napięcie. Zgodnie z zasadą zachowania energii praca wykonana przez prąd w obwodzie pierwotnym musi być równa pracy prądu w obwodzie wtórnym. W=U*I*t W1=W2 U1*I1*t=U2*I2*t => U1/U2=I2/I1. Prąd zmienny. ω=L/t L=360=2πrad.ω=2π/t. Ramka z przewodnika obraca się ze stałą prędkością kątową równą ω=2π/t=2πf. f=1/T. W jednorodnym polu magnetycznym o indukcji B. Kąt obrotu jest proporcjonalny do czasu Strumień indukcji zmienia się więc w czasie dΦ/dt= zgodnie z wzorem =B*S*ω*sin*ω*t. Eind=-BSωsinωt. BSω=E0 - amplituda wartości max. siły elektromotorycznej. Jeżeli siła elektromotoryczna zmienia się w czasie sinusoidalnie to taki prąd nazywamy prądem przemiennym. Jeżeli prze opornik o oporze R płynie prąd przemienny to natężenie tego prądy zmienia się w czasie również sinusoidalnie. I=I0*sin*ω*t. I0=E0/R I=U/R. Prąd przemienny wytwarzany w Polsce ma częstotliwość 50Hz. Czas jednej pełnej zmiany wynosi 0,02s.
Φ-strumień indukcji magnetycznej . Φ=B*S. Jest równy iloczynowi skalarnemu wektora inducji magnetycznej i wektora powierzchni objętej przewodnikiem. Φ=B*S*cosL. B||S L=0 cos=1 Φ=max. 1Wb=1T*1m2 - jednostka indukcji magnetycznej. Zjawisko powstawania prądu w obwodzie przez który przechodzi zmienny strumień indukcji magnetycznej nazywamy indukcją elektromagnetyczną. Powstający wyniku tego zjawiska prąd nazywamy prądem indukcyjnym. Strumień indukcji magnetycznej można zmienić: 1. Zmieniając B, 2. Zmieniając powierzchnię. 3. Zmieniając kąt między B i S. (np. obracając ramkę w polu magnetycznym.). Kierunek prądu indukcyjnego określa reguła Lenza. Prąd indukcyjny płynie zawsze w takim kierunku aby jego własne pole magnetyczne przeciwstawiało się zmianom strumienia dzięki któremu powstał. Lewa dłoń. Napięcie które powstaje w obwodzie w którym płynie prąd indukcyjny nazywamy siła elektromotoryczną indukcji SEM Eind. I nazywamy siłą elektromotoryczną indukcji. Eind=-ΔΦ/Δt. Jest równa szybkości zmian strumienia indukcji magnetycznej w czasie. Jeżeli w obwodzie płynie prąd o zmiennym natężeniu to wytwarza on zmienne pole magnetyczne. Obwód znajduje się więc wtedy w swoim własnym zmiennym polu magnetycznym i dlatego pojawia się w nim dodatkowa siła elektromotoryczna zwana siłą elektromotoryczną samoindukcji, która dodaje się lub odejmuje od napięcia zewnętrznego źródła prądu. Oba te napięcia mają wpływ na ostateczną wartość prądu płynącego w obwodzie. Jeżeli natężenie prądu rośnie to w obwodzie pojawia się prąd indukcyjny o kierunku przeciwnym do kierunku prądu w obwodzie. Kiedy natężenie maleje to indukuje się prąd zgodny. W obu przypadkach prąd indukowany przeszkadza wszelkim zmianom natężenia. Siła elektromotoryczna samoindukcji jest proporcjonalna do szybkości zmian natężenia prądu. Esind=-L(ΔI/Δt). L- współczynnik proporcjonalności zwany indukcyjnością obwodu lub współczynnikiem samoindukcji. Jest wielkością charakterystyczną dla danego obwodu. [L]=1H henr L∼N2. Zależy od rozmiarów geometrycznych obwodu. Dla zwojnicy jest proporcjonalny do kwadratu liczby zwojów. Transformator składa się z rdzenia wykonanego z ferromagnetyka i dwóch zwojnic o różnej liczbie zwojów. Zmienny prąd płynący w uzwojeniu pierwotnym powoduje powstanie zmiennego pola magnetycznego w rdzeniu. To zmienne pole magnetyczne powoduje w uzwojeniu wtórnym prąd indukcyjny i na końcach uzwojenia powstaje siła elektromotoryczna indukcji. Siła elektromotoryczna jest proporcjonalna do liczby zwojów. n2/n1=U2/U1=p - przekładnia transformatora. n2>n1 => U2>U1 => p>1 podnosi napięcie. Jeżeli na odwrót to obniża napięcie. Zgodnie z zasadą zachowania energii praca wykonana przez prąd w obwodzie pierwotnym musi być równa pracy prądu w obwodzie wtórnym. W=U*I*t W1=W2 U1*I1*t=U2*I2*t => U1/U2=I2/I1. Prąd zmienny. ω=L/t L=360=2πrad.ω=2π/t. Ramka z przewodnika obraca się ze stałą prędkością kątową równą ω=2π/t=2πf. f=1/T. W jednorodnym polu magnetycznym o indukcji B. Kąt obrotu jest proporcjonalny do czasu Strumień indukcji zmienia się więc w czasie dΦ/dt= zgodnie z wzorem =B*S*ω*sin*ω*t. Eind=-BSωsinωt. BSω=E0 - amplituda wartości max. siły elektromotorycznej. Jeżeli siła elektromotoryczna zmienia się w czasie sinusoidalnie to taki prąd nazywamy prądem przemiennym. Jeżeli prze opornik o oporze R płynie prąd przemienny to natężenie tego prądy zmienia się w czasie również sinusoidalnie. I=I0*sin*ω*t. I0=E0/R I=U/R. Prąd przemienny wytwarzany w Polsce ma częstotliwość 50Hz. Czas jednej pełnej zmiany wynosi 0,02s.