ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΕΠΑΓΩΓΗ

Σχεδιάγραμμα

Δική μας σύνοψη της ενότητας, για επανάληψη. Πηγή είναι πάντα το βιβλίο.

Τι έγινε

1. Ο Faraday (1831) βρήκε ότι μεταβαλλόμενη μαγνητική ροή δημιουργεί τάση στα άκρα αγωγού: αυτό είναι η ηλεκτρομαγνητική επαγωγή.
2. Νόμος του Faraday: ΕΕΠ = Ν·|ΔΦ|/Δt· με τον κανόνα του Lenz (το επαγωγικό ρεύμα αντιτίθεται στο αίτιό του) ΕΕΠ = −Ν·ΔΦ/Δt.
3. Ευθύγραμμος αγωγός που κινείται κάθετα σε ομογενές πεδίο αποκτά ΕΕΠ = B·υ·L· το έργο της εξωτερικής δύναμης ισούται με τη θερμότητα Joule.
4. Αγωγός που στρέφεται γύρω από το άκρο του δίνει ΕΕΠ = ½·B·ω·L²· ο δίσκος του Faraday δίνει σταθερή τάση.
5. Πλαίσιο Ν σπειρών που στρέφεται σε ομογενές πεδίο δίνει εναλλασσόμενη τάση υ = V·ημωt με V = Ν·ω·B·A, όπου ω = 2π/T = 2πf.
6. Σε αντιστάτη το εναλλασσόμενο ρεύμα i = I·ημωt είναι σε φάση με την τάση· η ενεργός ένταση και τάση ορίζονται από το θερμικό αποτέλεσμα, και η μέση ισχύς είναι P = Vεν·Iεν = Iεν²·R.
7. Γεννήτριες: εναλλακτήρας με δακτυλίους, γεννήτρια συνεχούς τάσης με συλλέκτη· η ανόρθωση γίνεται με διόδους και εξομαλυντή· ο ηλεκτροκινητήρας μετατρέπει ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική.
8. Αμοιβαία επαγωγή: ΕΕΠ = −M·Δi/Δt· αυτεπαγωγή: ΕΑΥΤ = −L·Δi/Δt, με L = μ₀·N²·A/l για πηνίο, και ενέργεια πηνίου U = ½·L·I².

Πρόσωπα

Michael Faraday

Άγγλος, ανακάλυψε την επαγωγή το 1831

Lenz

διατύπωσε τον κανόνα για τη φορά του επαγωγικού ρεύματος

Joule

νόμος για τη θερμότητα που παράγει το ρεύμα

Όροι

ηλεκτρομαγνητική επαγωγή

τάση από μεταβολή μαγνητικής ροής

ΕΕΠ = Ν·|ΔΦ|/Δt

νόμος της επαγωγής (Faraday)

κανόνας του Lenz

το επαγωγικό ρεύμα αντιτίθεται στο αίτιο

ΕΕΠ = B·υ·L

ΗΕΔ σε ευθύγραμμο κινούμενο αγωγό

ΕΕΠ = ½·B·ω·L²

ΗΕΔ σε αγωγό που στρέφεται από το άκρο

δίσκος του Faraday

στρεφόμενος δίσκος, πηγή σταθερής τάσης

υ = V·ημωt

εναλλασσόμενη τάση

V = Ν·ω·B·A

πλάτος τάσης στρεφόμενου πλαισίου

ω = 2πf

γωνιακή συχνότητα

f = 50 Hz

συχνότητα του δικτύου στην Ελλάδα

i = I·ημωt

εναλλασσόμενο ρεύμα σε αντιστάτη

ενεργός ένταση

συνεχές ρεύμα με ίδιο θερμικό αποτέλεσμα

P = Vεν·Iεν

μέση ισχύς σε αντιστάτη

εναλλακτήρας

γεννήτρια εναλλασσόμενης τάσης

δίοδος

περνά ρεύμα εύκολα μόνο προς μία φορά

ηλεκτροκινητήρας

ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική

ΕΕΠ = −M·Δi/Δt

ΗΕΔ από αμοιβαία επαγωγή

ΕΑΥΤ = −L·Δi/Δt

ΗΕΔ από αυτεπαγωγή

henry (H)

μονάδα συντελεστή αυτεπαγωγής

U = ½·L·I²

ενέργεια στο μαγνητικό πεδίο πηνίου