Induktion, del 2 Induktion innebär att en elektrisk spänning alstras (induceras) i en elektrisk ledare, om ett magnetfält i dess närhet varierar. Detta fenomen nyttjas i exempelvis induktionshällar, mikrofoner och i elektriska generatorer. Henry, Joseph, 1797–1878, amerikansk vetenskapsman. H. studerade fysik, astronomi och kemi och verkade som lärare vid Albany Academy. Vid experiment med magnetiska spolar påvisade han magnetisk induktion som föranleder en storhet kallad induktans. Dess SI-enhet, henry, har uppkallats efter honom. H. var aktiv inom många vetenskapliga institutioner, bl.a. the Smithsonian Institution. Basåret/basterminen, Fö 11, 100310
Ledare som rör sig i magnetfält v B elektron Fm Fe - + Inducerad spänning mellan stavens ändar, ems e Inducerad ems uppstår då staven skär (korsar) magnetiska fältlinjer Inducerad spänning som driver ström i krets – innebär att energi omsätts
Lenz’ lag Inducerad ström ger kraft som motverkar rörelsen Lenz’ lag: Den inducerade strömmen har sådan riktning att den motverkar orsaken till sin uppkomst Lenz’ lag kan ses som en följd av den allmänna energiprincipen
Induktionslagen Faradays induktionslag
Självinduktion Strömändring i en spole ger ändring av magnetiskt flöde genom spolen ems induceras som vill motverka flödesändringen
Självinduktion (forts) L är induktans, en spoles förmåga att motverka strömändring Si-enhet 1 H (Henry) , 1 H =1 Vs/A Induktans för solenoid, avlång spole m0 kan mätas i 1 Tm/A = 1 Vs/Am = 1 H/m Tändspole – stor induktans, ”klipp” strömmen, hög inducerad spänning
Virvelströmmar (eddy currents) Skiva av metall som rör sig i magnetfält – inducerade virvelströmmar som bromsar – induktion och Lenz’ lag Kan användas som effektiva bromsar utan mekanisk friktion
Fler tekniska tillämpningar Induktionsspis – kräver ferromagnetiska kokkärl Mikrofon elgitarr Generator - elmotor Transformator
Transformatorn Primärlindning, sekundärlindning, gemensam järnkärna Samma magnetiska flöde överallt i järnkärnan
Transformatorn (forts) För att överföra ström långt skall det göras vid höga spänningar (400 kV) Ger minst förluster Växelström är lätt att transformera – både upp och ned