Kapitel 7: Induktion Flashcards
Vad går elektromagnetisk induktion ut på?
Induktion är ett begrepp som beskriver möjligheten att med hjälp av magnetism generera ström. Grundtanken är att ström uppstår när magnetfältet i/runtomkring en ledare ändras.
Vad händer om man för en magnet ned nordsidan nedåt ner i en spole.
Amperemetern kommer ge utslag när magneten närmar sig spolen, detta då magnetfältet ändras runt spolen. När magneten väl är stilla i spolen finns ingen ström. När den dras ut igen genereras ström igen fast i motsatt riktning.
Vad säger Lenz’ lag? Vad kan vi använda den till?
En inducerad elektrisk ström motverkar sin orsak. Detta betyder att magnetfältet som producerar induktionen motverkar det magnetfält som skapar det. På detta sätt kan man med högerhandsregeln avgöra vilken riktning den inducerade strömmen kommer få.
Vad innebär generatorformeln? Hur ser den ut?
När ett rätlinjigt ledarstycke rör sig vinkelrätt mot ett magnetfält och vinkelrätt mot sin egen längdriktning induceras en elektromotorisk spänning i ledarstycket. Detta gäller dock endast om magnetfältet runt ledaren ändras, alltså om man drar runt en slinga i ett homogent magnetfält genereras ingen spänning. Om man däremot drar ut slingan ur fältet fungerar det.
e = vBl
där e är spänningen som genereras, v är ledarens hastighet, B är magnetfältets flödestäthet och l är ledarstyckets längd.
Vad menas med magnetiskt flöde? Hur beräknas det?
Det magnetiska flödet genom en yta är lika med produkten av magnetfältets flödestäthet och ytans area. Det är alltså den mängd magnetisk kraft som verkar över en viss yta. Detta mäts i Weber (Wb)
Oi = BA Wb
där Oi är magnetiskt flöde, B är magnetisk flödestäthet och A är arean för fältet.
Hur formuleras Faradays induktionslag?
När det magnetiska flödet genom en ledarslinga varierar induceras det en elektromotorisk spänning i ledarslingan. Den inducerade spänningen är lika med tidsderivatan av flödet.
e = dOi / dt
där e är spänning, Oi är magnetiskt flöde och t är tid.
Vilken är formeln för beräkning av den inducerade spänningen i en spole?
e = N * dOi / dt
där N är antalet lindningsvarv på spolen, Oi är det magnetiska flödet och t är tiden.
Vilken är den generella definitionen av magnetiskt flöde?
Om ytan i flödet inte är vinkelrätt mot magnetfältet gäller följande formel:
Oi = B*A = B * A * cos x
Där x är vinkeln i förhållande till hur ytan är vriden mot magnetfältets riktning.
Vad menas med vinkelhastighet? Hur beräknas den?
Vinkelhastigheten är hur många radianer en vektor vrider sig per sekund. Formeln är:
w = 2π/T = 2πf
där T är perioden (varvtiden) och f är rotationsfrekvensen.
Vilken energiomvandling sker i en elektrisk generator?
Rörelseenergi omvandlas till elektrisk energi genom att exempelvis en stång med en magnet på roteras i närheten av en spole. Att magnetfältet då ändras kommer generera växelström i spolen.
Vilken är formeln som beskriver hur spänning produceras när en spole roterar i ett magnetfält.
e = ê sin wt
där ê är något, w är vinkelhastigheten och t är tiden.
Vad menas med effektivvärde? Hur beräknas det?
Effektivvärdet av en växelström är värdet på en likström som ger samma effekt som växelströmmen ger i genomsnitt.
Ie = î/2^1/2, Ue = ê/2^1/2
Hur beräknas effekten i en växelströmskrets med motstånd?
P = Ue * Ie
Hur fungerar en transformator? Vad använder man dem till?
En transformator består av en metallkärna med hål i mitten. Två ledare är lindade som spolar på vardera sidan om mittenstycket. Beroende på hur ledarna är lindade kan man använda dem för att förändra strömmen i ledningen. Detta då antalet lindningar påverkar spänningens, och därmed strömmens, styrka.
Vad är sambandet mellan spänning och lindningstal i en transformator? Ström och lindningstal?
U2/U1 = N2/N1 I2/I1 = N1/N2 *MÄRK ATT DET ÄR TVÄRT OM!*
där U är spänningen, I är strömmen och N är antalet lindade varv i spolen.
