Magnesy i pole magnetyczne, siła elektrodynamiczna i siła Lorentza, indukcja elektromagnetyczna, prąd przemienny i transformator.
24 definicjiKażdy magnes ma biegun północny i południowy — nie da się ich rozdzielić.
Bieguny jednoimienne odpychają się, różnoimienne przyciągają.
Żelazo, nikiel i kobalt są przyciągane przez magnes.
Obszar wokół magnesu, w którym działa siła magnetyczna; obrazują je linie pola.
Ziemia jest wielkim magnesem — igła kompasu ustawia się wzdłuż jej pola.
Magnetyczne bieguny Ziemi nie pokrywają się dokładnie z geograficznymi.
Przewodnik z prądem wytwarza wokół siebie pole magnetyczne.
Na przewodnik z prądem umieszczony w polu magnetycznym działa siła.
To podstawa działania silnika elektrycznego.
Zwojnica (cewka) nawinięta na rdzeń z miękkiego żelaza.
Po włączeniu prądu staje się magnesem; po wyłączeniu traci właściwości.
Dzwonek, przekaźnik, dźwig elektromagnetyczny.
Zamienia energię elektryczną w mechaniczną dzięki sile działającej na ramkę z prądem.
Wirnik z uzwojeniem, magnesy oraz komutator.
Napędza pralki, wentylatory, pojazdy elektryczne.
Wektor $\vec{B}$ opisujący pole magnetyczne; jednostką jest tesla ($\mathrm{T}$).
Wychodzą z bieguna N, wchodzą do S; są zamknięte.
Magnesy trwałe i przewodniki z prądem.
$F=B I l\sin\alpha$ — siła na przewodnik z prądem w polu magnetycznym.
Wyznacza go reguła lewej dłoni.
Silniki elektryczne i mierniki.
$F=q v B\sin\alpha$ — siła na ładunek poruszający się w polu magnetycznym.
Prostopadle do pola ładunek zakreśla okrąg.
Akceleratory, spektrometry masowe.
Linie pola to okręgi wokół przewodnika; kierunek z reguły prawej dłoni.
Wewnątrz solenoidu pole jest jednorodne, jak w magnesie sztabkowym.
Indukcja rośnie z natężeniem prądu i liczbą zwojów.
Nieznacznie osłabiają pole (np. miedź, woda).
Nieznacznie wzmacniają pole.
Silnie wzmacniają pole i mogą pozostać namagnesowane (żelazo).
$\Phi=B S\cos\alpha$ — miara pola przenikającego powierzchnię.
Weber ($\mathrm{Wb}$).
Zmiana strumienia wywołuje indukcję elektromagnetyczną.
SEM indukcji równa jest szybkości zmian strumienia: $\varepsilon=-\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}$.
Zmiana pola, powierzchni lub kąta między nimi.
Prądnice, transformatory.
Prąd indukcyjny przeciwdziała zmianie, która go wywołała.
Wyjaśnia znak minus w prawie Faradaya.
Jest konsekwencją zasady zachowania energii.
Zmiana prądu w cewce indukuje w niej SEM przeciwdziałającą tej zmianie.
Wielkość $L$ w henrach; $\varepsilon=-L\frac{\Delta I}{\Delta t}$.
Dławiki, filtry, obwody rezonansowe.
Energia zgromadzona w cewce: $E=\frac{L I^2}{2}$.
Energia jest przechowywana w polu magnetycznym.
Podobnie jak kondensator gromadzi energię w polu elektrycznym.
Wirująca ramka w polu magnetycznym indukuje napięcie sinusoidalne.
$U=U_0\sin(\omega t)$.
W sieci energetycznej wynosi $50\,\mathrm{Hz}$.
Wartość skuteczna to odpowiednik prądu stałego dający tę samą moc.
$U_{sk}=\frac{U_0}{\sqrt{2}}$, $I_{sk}=\frac{I_0}{\sqrt{2}}$.
Podawane napięcie sieci ($230\,\mathrm{V}$) to wartość skuteczna.
Opornik $R$, reaktancja indukcyjna $X_L=\omega L$, pojemnościowa $X_C=\frac{1}{\omega C}$.
Zastępczy opór obwodu prądu przemiennego.
Zachodzi, gdy $X_L=X_C$.
$P=U_{sk} I_{sk}\cos\varphi$, gdzie $\cos\varphi$ to współczynnik mocy.
Między napięciem a natężeniem występuje kąt $\varphi$.
Nie wykonuje pracy, lecz obciąża sieć.
Dwa uzwojenia na wspólnym rdzeniu ferromagnetycznym.
$\frac{U_1}{U_2}=\frac{n_1}{n_2}$.
Zmiana napięcia w przesyle energii elektrycznej.
Załóż bezpłatne konto i otwórz dostęp do pełnego śledzenia postępów, planów nauki i quizów. Arkusze i zadania podstawowe są dostępne bez rejestracji. Już ponad 5 000 uczniów uczy się z Matematix.