Elektromagnetska indukcija: razlika između inačica

Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
Nadopunio Elektromagnetska indukcija
Redak 1:
{{Elektromagnetizam|cTopic=[[Klasični elektromagnetizam|Elektrodinamika]]}}
 
[[datoteka:Induction experiment.png|mini|desno|300px290px|[[Michael Faraday|Faradayev]] [[pokus]] koji dokazuje elektromagnetsku indukciju: [[baterija]] ''(desno)'' stvara [[električna struja|električnu struju]] koja prolazi kroz malu [[električna zavojnica|električnu zavojnicu]] ''(A)'', stvarajući [[magnetsko polje]]. Kada zavojnica miruje ne inducira se nikakav napon. Ali ako se mala zavojnica kreće unutar velike zavojnice ''(B)'', [[magnetski tok]] unutar velike zavojnice se mijenja, stvarajući (inducirajući) električnu struju koja se može opaziti na [[Galvanometar|galvanometru]] ''(G)''.<ref>[http://books.google.com/books?id=JzBAAAAAYAAJ&pg=PA285 Poyser, Arthur William (1892), ''Magnetism and electricity: A manual for students in advanced classes'']. London and New York; Longmans, Green, & Co., p. 285, fig. 248. Retrieved 2009-08-06.</ref>]]
 
'''Elektromagnetska indukcija''' je [[pojava]] da se u zavoju [[Električni vodič|vodljive žice]] stvara (inducira) [[električni napon]] ([[elektromotorna sila]]) ako se mijenja [[magnetski tok]] što ga zavoj obuhvaća. Ako promjenljivi magnetski tok umjesto kroz jedan zavoj prolazi kroz [[Električna zavojnica|zavojnicu]] s ''N'' zavoja, bit će ukupni inducirani napon zavojnice ''N'' puta veći, jer se naponi svih zavoja zbrajaju. Zbog tih napona teći će i [[električna struja]] ako se zavoju ili [[električna zavojnica|električnoj zavojnici]] zatvori [[strujni krug]]. [[Pokus]]e o elektromagnetskoj indukciji prvi je objaviootkrio [[Michael Faraday|M. Faraday]] 1831. i pokazao kako se promjenom [[magnetski tok|magnetskoga toka]] može dobiti inducirani napon. Prva je mogućnost da se zavoj pomiče u [[magnetsko polje|magnetskom polju]] ili da se uza zavoj koji miruje pomiče [[magnet]], pri čemu se promjena magnetskoga toka može slikovito shvatiti kao presijecanje magnetskih [[Silnice|silnica]] [[električni vodič|električnim vodičem]] zavoja. Tako dobiveni inducirani napon označuje se kao '''napon pomicanja'''. No i bez ikakva relativnog pomicanja može se u zavoju ili zavojnici dobiti inducirani napon ako je promjenljivo magnetsko polje proizvedeno [[Izmjenična električna struja|promjenljivom strujom]]. Za to je potrebna takozvana primarna zavojnica, u kojoj teče promjenljiva struja (na primjer izmjenična električna struja), i uz nju, sekundarna zavojnica, u kojem će promjenljivo magnetsko polje inducirati napon. Zbog međusobnoga magnetskoga djelovanja primarne zavojnice na sekundarnu, ta se pojava naziva '''međusobnom indukcijom'''. No, kako je i zavojnica koja proizvodi promjenljivi magnetski tok obuhvaćena silnicama vlastitoga toka, njoj će biti induciran '''napon samoindukcije'''. <ref> '''elektromagnetska indukcija''', [http://www.enciklopedija.hr/natuknica.aspx?id=17628] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.</ref>
 
U [[tehnika|tehnici]] se na elektromagnetskoj indukciji zasniva rad [[transformator]]a i [[električni generator|generatora]] električne struje. Elektromagnetska indukcija se u većini slučajeva može objasniti djelovanjem [[Lorentzova sila|Lorentzove sile]] na nositelje [[električni naboj|električnog naboja]]. Pri tome djeluje [[električno polje]] nastalo promjenom [[Magnetsko polje|gustoće magnetskog toka]] po vremenu neovisno o [[gibanje|gibanju]], dok [[magnetsko polje]] kojemu je gustoća magnetskog toka vremenski nepromjenjljiva djeluje samo kada postoji komponenta [[brzina|brzine]] gibanja nositelja naboja okomita na smjer magnetskog polja. Elektromagnetska indukcija je jedna od najvažnijih osobina [[električna struja|električne struje]]. Elektromagnetskom indukcijom stvara se gotovo sva [[električna energija]] koja se danas u čitavom svijetu upotrebljava u [[industrija|industriji]]. <ref> Velimir Kruz: "Tehnička fizika za tehničke škole", "Školska knjiga" Zagreb, 1969.</ref>
 
<!--
Redak 21:
 
== Osnove ==
[[datoteka:Induction2.jpg|300px290px|desno|mini|]]
 
[[datoteka:FlujoMagnetico.svg|mini|desno|290px|[[Magnetski tok]] je [[fizikalna veličina]] određena [[Skalarni umnožak|skalarnim umnoškom]] [[magnetska indukcija|magnetske indukcije]] ''B'' i [[ploha|plohe]] [[ploština|ploštine]] ''S'' kroz koju taj [[Tok polja |tok]] prolazi.]]
 
Prvom slikom prikazani su sjeverni (N) i južni (S) pol nekog trajnog [[magnet]]a. Magnetske [[silnice]], to jst [[magnetski tok]] teći će od sjevernog prema južnom polu kako pokazuje vertikalni snop strelica.
Line 44 ⟶ 46:
 
== Matematička formulacija ==
Elektromagnetska indukcija ovisi o veličini koja predstavlja protjecanje magnetskog polja kroz neku [[površina|površinu]]. Ta veličina se naziva [[magnetski tok]]. [[Magnetski tok]] ''Φ<sub>B</sub>'' je [[fizikalna veličina]] određena [[Skalarni umnožak|skalarnim umnoškom]] [[magnetska indukcija|magnetske indukcije]] ''B'' i [[ploha|plohe]] [[ploština|ploštine]] ''S'' kroz koju taj [[Tok polja |tok]] prolazi:
Magnetski tok koji protječe kroz površinu ''S'' koja se nalazi pod kutem <math>\ \alpha</math> u odnosu na homogeno [[magnetsko polje]] jednak je umnošku iznosa [[magnetsko polje|magnetskog polja]] ''B'', površine ''S'' i sinusu kuta:
 
: <math> \PhiPhi_B = BSB \cdot S \sincos\alphatheta \ </math>
 
To znači da će u slučaju površine okomite na magnetsko polje magnetski tok biti:
: <math> \PhiPhi_B = BS,B \cdot S </math>
 
a u slučaju površine paralelne s magnetskim poljem:
 
: <math> \PhiPhi_B = 0 \ </math>
 
Ako je <math>\ \mathbf{B}</math> [[vektor]] magnetskog polja, a <math>\ \mathbf{S}</math> vektor okomit na površinu, jednak površini po veličini, tada je magnetski tok jednak njihovom [[skalarni umnožak|skalarnom umnošku]]:
 
:<math> \Phimathbf{\Phi_B} = \mathbf{B} \cdot \mathbf{S} \ </math>
 
Jedinicu magnetskog toka se dobije pomoću izraza za magnetski tok, a zove se [[veber]] (Wb). Jedinica magnetskog polja zove se [[tesla]] (T).
:<math>[\PhiPhi_B] = [B][S]\,</math>
:<math>\mathrm{Wb} = \mathrm{T}\cdot\mathrm{m}^2\,</math>
 
Line 96 ⟶ 97:
Izraz za samoindukciju izgleda ovako:
 
:<math>U=-L \cdot \frac{\Delta I}{\Delta t}</math>
 
U izrazu za samoindukciju javlja nam se slovo ''L'', ono predstavlja koeficijent proporcionalnosti koji karakterizira zavojnicu. Taj koeficijent se naziva [[induktivitet]].
Line 102 ⟶ 103:
Jedinica induktiviteta se dobiva iz izraza za samoindukciju:
 
:<math>[L]=[U] \cdot \frac{[\Delta t]}{[\Delta I]}=\mathrm V \cdot \frac\mathrm s\mathrm A=\mathrm H</math>
 
Ta se jedinica zove [[henri]] (H).