Lab 3 Elektromagnetna Indukcija
Transcript of Lab 3 Elektromagnetna Indukcija
8/19/2019 Lab 3 Elektromagnetna Indukcija
http://slidepdf.com/reader/full/lab-3-elektromagnetna-indukcija 1/6
ELEKTROMAGNETNA INDUKCIJA
Teoretski uvod
Fluks vektora magnetne indukcije definira se kao:
Φ =s
B∫ d s (1)
gdje je B vektor magnetne indukcije, s je površina zatvorena provodnom konturom, dok je vektor d
s vektor normale na površinu
!ndukovana elektromotorna sila u zavojnici odre"uje se na osnovu Faradejevog zakona
elektromagnetne indukcije (#ic$ael Farada%, 1&'11*&):
dt
d (t)e(t)
φ−= (+)
a -i se odredila indukovana elektromotorna sila u zavojnici, neop$odno je odrediti vremensku
promjenu magnetnog fluksa kroz zavojnicu
. datom slu/aju, magnetno polje je proizvedeno dugim (primarnim) svitkom 0roz primar proti/e
naizmjeni/na struja, koja stvara vremenski promjenljiv magnetni fluks
0ada se u dugi (primarni) svitak u-aci manji svitak, on se na"e u prostoru djelovanja promjenljivog
magnetnog fluksa rema relaciji (+) u manjem svitku se usljed toga indukuje elektromotorna sila
0ako je izraz za intenzitet vektora magnetne indukcije unutar kru2nog zavojka:
3
!B
+4 = µ × ,
gdje je 53magnetna permea-ilnost vakuuma, !ja/ina struje kroz primarni svitak, a 4polupre/nik
primarnog svitka 0ako primarni svitak ima 61 zavojaka, to 7e indukcija u centru iznositi:
1
u 1 3
6 !B 6 B
+4 = × = µ ×
#e"utim, vje2-a se izvodi tako da se kroz primarni svitak propusti naizmjeni/na struja, koja se
mijenja po zakonu:
mi(t) ! sin t= ω ,
tada je indukcija u centru primarnog svitka:
1 1 m
u 3 3
6 i(t) 6 ! sin tB (t)
+4 +4
ω= µ × = µ ×
. prostor unutar primarnog svitka u-acuje se manji svitak (koji se ne priklju/uje na napon) rema
relaciji (1) do-ije se da je iznos magnetnog fluksa kroz namotaje manjeg svitka:
1 + m
+ u 3
6 6 8! sin t(t) 6 B (t) 8
+4
ωΦ = × × = µ × ,
gdje je 6+ -roj zavojaka drugog (manjeg) svitka, a 8 predstavlja površinu jednog njegovog zavojka
8/19/2019 Lab 3 Elektromagnetna Indukcija
http://slidepdf.com/reader/full/lab-3-elektromagnetna-indukcija 2/6
9ko se gornji izraz derivira po vremenu, prema relaciji (+), do-ija se iznos elektromotorne sile manjeg
svitka:
1 + m
3
6 6 8 ! cos tde(t)
dt +4
ω ωφ= − = −µ ×
!z do-ijenog izraza se vidi da:
1 s pove7anjem ja/ine primarne struje dolazi do pove7anja indukovane elektromotorne sile
+ s porastom frekvencije f (=+;f) dolazi do porasta indukovane elektromotorne sile
< pove7anje -roja zavojaka -ilo primarnog, -ilo manjeg svitka dovodi do porasta indukovane
elektromotorne sile
pove7anje pre/nika d manjeg svitka, odnosno pove7anje površine s (s=(d>+)+;), dovodi do
porasta indukovane elektromotorne sile
Zadatak i cilj laoratorijske vje!e"
#agnetno polje promjenjive frekvencije i promjenjive snage je proizvedeno u dugom svitku
6apon indukovan du2 tankog svitka koji je u-a/en unutar dugog svitka je odre"en kao
funkcija frekvencije, -roja zavojaka, pre/nika i ja/ine strujeotre-no je odrediti zavisnost indukovanog napona od:
1 ja/ine magnetnog polja
+ frekvencije magnetnog polja
< -roja zavojaka na manjem svitku
pre/nika zavojaka manjeg svitka
#o$is o$re%e"
ugi svitak, &?3 mm, ? namotaja>m
8vitci za indukciju, 1 komplet sastavljen od:
8vitak za indukciju, <33 nam, pre/ 3 mm
8vitak za indukciju, <33 nam, pre/ <+ mm
8vitak za indukciju, <33 nam, pre/ +? mm
8vitak za indukciju, +33 nam, pre/ 3 mm
8vitak za indukciju, 133 nam, pre/ 3 mm
8vitak za indukciju, 1?3 nam, pre/ +? mm
8vitak za indukciju, &? nam, pre/ +? mm
Funkcijski generator
igitalni -roja/, dekade
igitalni multimetar,
0a-lovi za povezivanje, &?3 mm, crveni
0a-lovi za povezivanje, &?3 mm, plavi
0a-lovi za povezivanje, +333 mm, plavi
8/19/2019 Lab 3 Elektromagnetna Indukcija
http://slidepdf.com/reader/full/lab-3-elektromagnetna-indukcija 3/6
8lika 1 @prema za odre"ivanje magnetne indukcije
U$utstvo &a i&vo'e(je vje!e"
8poj za eksperiment je prikazan na slici 1 8truja i indukovani napon su mjereni digitalnim
multimetrom ./inak frekvencije -i tre-ao -iti promatran za frekvencije od 1 do 1+ kAz, jer ispod 3?
kAz svitak prakti/no predstavlja kratak spoj, a iznad 1+ kAz ta/nost korišteni$ instrumenata nijegarantovana
Orada re&ultata doije(i) %jere(je%"
8lika + !ndukovani napon u funkciji struje u primarnom namotaju pri f= 13& kAz, pre/nika
indukcijskog namotaja d = 1 mm
!(m9)
.(m)
8/19/2019 Lab 3 Elektromagnetna Indukcija
http://slidepdf.com/reader/full/lab-3-elektromagnetna-indukcija 4/6
8lika < !ndukovani napon u funkciji frekvencije u primarnom namotaju sa primarnom strujom od <3
m9 i pre/nikom indukcijskog namotaja od 1 mm
f(kAz)
.(m)
8lika !ndukovani napon u funkciji -roja zavoja sekundarnog svitka sa primarnom strujom od <3
m9 i frekvencijom 13& kAz
n(-rzav)
.(m)
8/19/2019 Lab 3 Elektromagnetna Indukcija
http://slidepdf.com/reader/full/lab-3-elektromagnetna-indukcija 5/6
8lika ? !ndukovani napon u funkciji pre/nika sekundarnog svitka sa strujom primarnog svitka od <3
m9 i frekvencijom od 13& kAz
d(mm)
.(m)
8/19/2019 Lab 3 Elektromagnetna Indukcija
http://slidepdf.com/reader/full/lab-3-elektromagnetna-indukcija 6/6
0omentar: