Induktion Flashcards
Induktion
En förändring i ett magnetfält skapar en elektrisk ström i en ledare. Detta sker genom att det magnetiska flödet genom en ledare ändras, vilket inducerar en spänning i ledaren.
Inducerad Spänning
Inducerad spänning (U eller e = lvB):
Inducerad spänning uppstår när en ledare rör sig genom ett magnetfält eller när magnetfältet förändras i en stationär ledare. (U eller e) av formeln:
e = lvB
Där:
e eller U är den inducerade spänningen (volt),
l är längden på ledaren (meter),
v är hastigheten på ledaren genom magnetfältet (meter per sekund),
B är den magnetiska flödestätheten (tesla).
Det innebär att spänningen ökar med ökad ledarlängd, rörelsehastighet eller magnetfältstyrka.
Induktionslagen (Faradays lag)
Faradays lag säger att den inducerade elektromotoriska kraften (emf) i en sluten krets är lika med den negativa förändringen av det magnetiska flödet genom kretsen, dvs. emf = -dΦ/dt, där Φ är det magnetiska flödet.
Inducerad Spänning i en Spole
När en spole utsätts för en förändring i det magnetiska flödet, induceras en spänning i spolen. Inducerad spänning är proportionell mot antal varv (N) i spolen och hastigheten på förändringen av magnetflödet. Formeln är emf = -N(dΦ/dt).
Induktans
beskriver spoles förmåga att motstå förändringar i strömmen. Induktansen, L, är förhållandet mellan den inducerade spänningen och förändringen i strömmen, L = emf / (di/dt). En hög induktans innebär att spolen motstår förändringar i strömmen mer.
Spole med Försummbar Resistans
Om en krets har en försumbar resistans (R ≈ 0), innebär det att det endast finns en induktiv komponent som påverkar strömmen. I en sådan krets är impedansen (Z) lika med den induktiva reaktansen (XL), och strömmen och spänningen är relaterade genom följande formel:
* Utop = XL * Itop eller
* Itop = Utop / XL
Det innebär att strömmen är proportionell mot spänningen och omvänt proportionell mot den induktiva reaktansen (XL).
Toppvärde
Toppvärdet är det maximala värdet som en periodisk storhet når under sin cykel. För exempelvis en växelström eller spänning är toppvärdet det högsta ögonblickliga värdet av strömmen eller spänningen.
* För en sinusvåg är toppvärdet lika med det maximala värdet av sinuskurvan.
Vinkelhastighet
Vinkelhastigheten, ofta betecknad som ω, beskriver hur snabbt en vinkel förändras över tid. Den används för att beskriva växelströmmens förändring i tid, särskilt när man jobbar med sinusvågor.
* Vinkelhastigheten ω relateras till frekvensen f genom formeln: ω = 2πf där f är frekvensen i hertz (Hz), och ω är vinkelhastigheten i radianer per sekund.
Strömmens Effektivvärde (Ieff)
Strömmens effektivvärde (rms-värde) är ett mått på den “genomsnittliga” effekten av växelström, vilket är det värde som ger samma värmeeffekt i en resistiv last som en likström.
Spänningens Effektivvärde (Ueff)
Spänningens effektivvärde definieras på samma sätt som strömmens effektivvärde och representerar det värde av växelspänning som ger samma effekt som en likspänning.
Induktiv Resistans (XL)
Induktiv resistans, även kallad reaktans, är motståndet som en spole erbjuder en växelström. Den beror på både induktansen L och frekvensen f av strömmen.
* XL = ωL = 2πfL där L är induktansen i henry (H), f är frekvensen i hertz, och ω är vinkelhastigheten.
Spänningens Toppvärde (Utop)
Spänningens toppvärde är det högsta värdet på spänningen under en period.
Strömmens Toppvärde (Itop)
Strömmens toppvärde är det maximala värdet på strömmen under en period.
