Elektromagnetna indukcija
- Magnetno polje se ne može odvojiti od električne struje.
- Oko provodnika sa strujom uvek postoji magnetno polje
-
Struja – kretanje čestica naelektrisanja --> magnetno
polje se obrazuje ISKLJUČIVO
kretanjem naelektrisanih čestica.
- Ovo (iznad) zaključeno Örstedovim ogledom 1821
- Мichael Faraday naumio da uradi suprotno (od ovog gore-->dobijanja magnetnog polja proticanjem el. struje.) , da pomoću magnetnog polja dobije električnu struju (kako je on to rekao : „da pretvori magnetizam u elektricitet“)
- Za to mu je trebalo deset godina, postavljanja, izvođenja i analize različitih eksperimentalnih radova.
-
Neki od tih eksperimenata :
1.
Provodnik AB čiji su krajevi vezani za galvanometar, pomera
se naniže, a igla galvanometra skreće na jednu stranu --> KROZ PROVODNIK
TEČE ELEKTRIČNA STRUJA. Pri pomeranju provodnika naviše, igla skreće na
suprotnu stranu, tj. STRUJA KROZ PROVODNIK MENJA SMER. U oba slučaja provodnik preseca
linije sila magnetnog polja magneta SN. Kada se provodnik ne kreće u odnosu na
magnet, bez obzira na jačinu magnetnog polja, KROZ PROVODNIK NE TEČE STRUJA
(igla galvanometra je na nuli).
2.
Pravougaona kontura koja sadrži galvanometar, sačinjena je
od provodne žice i nalazi se u homogenom magnetnom polju. Linije sile tog
magnetnog polja su normalne na površinu konture. Provodnik (u obliku žice) može
da klizi po konturi, pri čemu preseca linije sile magnetnog polja. Galvanometar
pokazuje struju dok se provodnik kreće. Kada provodnik klizi udesno, igla
galvanometra skreće na jednu stranu, a kad klizi ulevo, igla skreće na drugu
stranu. Pri pomeranju provodnika se menja fluks magnetnog polja kroz površinu
pravougaone konture. Pri pomeranju provodnika udesno fluks se povećava jer se
povećava površina obuhvaćena konturom, a pri pomeranju ulevo, fluks se
smanjuje.
3.
Kalem sa navojnicima žice veže se za galvanometar. Kada magnet
NS iznad kalema miruje, igla galvanometra se nalazi na nuli. Ako u šupljinu
kalema uvlačimo magnetnu šipku, igla galvanometra skreće na jednu stranu. Dok
magnet miruje u unutrašnjosti kalema, igla galvanometra je ponovo na nuli, iako
se namotaji kalema nalaze u najjačem magnetnom polju tog magneta. Kad magnet
izvlačimo iz kalema, igla galvanometra skreće na suprotnu stranu. Električna
struja je utoliko jača ukoliko se magnet brže kreće u odnosu na kalem. Iz
rasporeda linija sile magnetnog polja zaključujemo da se broj linija sile kroz
površinu poprečnog preseka kalema povećava kad se magnet približava, a da se
smanjuje kad se magnet udaljava. To znači da se menja jačina magnetnog polja u
kom se kalem nalazi, odnosno da se menja fluks polja kroz poprečni presek
kalema. Električna struja se javlja i kada magnet miruje, a kalem mu se
približava i udaljava. Kad kalem i magnet relativno miruju (jedan u odnosu na
drugi), u kalemu se ne javlja struja. Pri relativnom kretanju magneta i kalema
svaki namotaj kalema preseca linije sile magnetnog polja.
4.
U ogledu 3.magnet se može zameniti zavojnicom sa
strujom koja se približava i udaljava od zavojnice spojene sa galvanometrom.
Obično se zavojnica sa strujom naziva primarni kalem, ili, kraće primar (I), a
drugi kalem privezan za galvanometar, sekundar (II). Kad u primaru nema struje,
ili kada u primaru protiče struja, a on miruje u odnosu na sekundar, u
sekundaru nema električne struje. Ako se primar uvlači u sekundar, galvanometar
pokazuje da je u sekundaru jedan smer struje, a ako se izvači iz njega, onda je
drugi smer struje. Dakle, u sekundaru nastaje struja i traje samo dok se u
odnosu na njega kreće primarni kalem.
U SVIM NAVEDENIM PRIMERIMA
ELEKTRIČNA STRUJA U ZATVORENOM PROVODNIKU DOBIJENA JE POMOĆU PROMENJLJIVOG
MAGNETNOG POLJA, ILI, TAČNIJE PROMENOM FLUKSA MAGNETNOG POLJA I NAZIVA SE INDUKOVANA
STRUJA. TAKVO SE DOBIJANJE ELEKTRIČNE STRUJE NAZIVA ELEKTROMAGNETNA
INDUKCIJA.
U
zatvorenom provodniku indukuje se električna struja kada se kroz površinu
obuhvaćenu provodnikom menja fluks magnetnog polja. Jačina električne struje je
utoliko veća u koliko je veća promena fluksa u jedinici vremena.
-
Do ovakvog zaključka došao je Michael Faraday 1831.
godine. Pojava elektromangetne indukcije je jedno od najvažnijih otkrića prve
polovine 19. veka. Nakon ovog otkrića došlo je do brzog razvoja elektrotehnike,
jer je nađen put za pretvaranje
mehaničke energije u električnu.
Lenzovo pravilo
- Smer indukovane električne struje u zatvorenom provodniku (zavojnici) zavisi od toga da li se magnetna šipka približava, ili udaljava od zavojnice.
- Smer takođe zavisi i koji je pol magnetne šipke (sevrerni N, ili južni S) okrenut prema zavojnici.
- Iz eksperimenata vidimo da se u kolu sa zavojnicom javlja jedan smer indukovane el. struje kada se zavojnici približava severni pol magnetne šipke, ili udaljava južni pol, a da se javlja drugi smer indukovane el. struje kada se zavojnici približava južni pol, a udaljava severni.
- Postoji li pravilo kojim možemo unapred znati koji će se smer el. struje pojaviti u kolu pri različitim slučajevima elektromagnetne indukcije ? Da, postoji – Lenzovo pravilo
- Oko zavojnice u kojoj se indukuje struja postoji magnetno polje --> indukovano magnetno polje.
- Promenjljivo magnetno polje (magnetno polje kome se menja fluks) dovodi do pojave indukovanog magnetnog polja, time što dovodi do pojave indukovane električne struje u zavojnici.
- Smer indukovanog magnetnog polja, a time i
smer indukovane struje određuje se Lenzovim pravilom.
Smer
indukovane električne struje je takav da ona svojim indukovanim poljem teži da
spreči promene koje dovode do njene indukcije.
.........nastaviće se...... by ikr (ikr_serbia@yahoo.com) (c)2007 http://pandfedb.co.sr