Transienta förlopp är upp- och urladdningar

En presentation över ämnet: "Transienta förlopp är upp- och urladdningar"— Presentationens avskrift:

1 Transienta förlopp är upp- och urladdningar

2 KONDENSATOR

3 Det elektriska fältet Elektriska kraftlinjer betecknas med y (psi).
D = y / A (kraftlinjer per area, linjernas täthet) y  Q

4 Elektriska fältstyrkan
Elektriska fältstyrkan betecknas med E (N/C). E = F / Q E = (k*Q) / r ( k = 9*109 (N*m2)/C2 )

5 Kapacitans Kapacitansen betecknas med C (farads, F). C = Q/U
E = U/d (d = avståndet mellan plattorna)

6 Permittans Permittans betecknas med e (farads/meter, F/m) e = D/E
Relativ permittans betecknas med er . er = e / e0 C = e *(A/d)

7 Uppladdning Uppladdningen sker till en början snabbt
Avtar när spänningen över kondensatorn närmar sig batteriets polspänning Då spänningen ökar, sjunker strömmen

8 Uppladdning Strömmen följer RC=
Efter är strömmen bara 0,67% av ursprungsströmmen

9 Uppladdning Fig illustrerar

10 Uppladdning Spänningen över kondensatorn följer
Fig illustrerar detta

11 Urladdning Kurvorna för urladdning har samma form som de för uppladdning och följer ekvationerna

12 Urladdning Spänningen ändras kontinurligt, strömmen ögonblickligen

13 Urladdning Om kondensatorn inte var fullt laddad följer urladdningen dessa ekvationer Där är startvärdet för urladdningsfasen

14 Initialvärden För att räkna ut spänningen över kondensatorn när initialvärdet inte är noll använder man formeln UC = Uf+( Ui - Uf ) e- t / t

15 Räkneexempel på initialvärde
Uppgift 1 Hitta det matematiska uttrycket för spänningen över kondensatorn när kretsen är stängd. Kondensatorn i figuren har en initial spänning på 4 V.

16 Fortsättning Räkneex. Uppgift 2
Hitta det matematiska uttrycket för strömmen under det transitiva förloppet. Kondensatorn i figuren har en initial spänning på 4 V.

17 Fortsättning Räkneex. Uppgift 3
Skissa kurvan från initialvärde till slutvärde. Kondensatorn i figuren har en initial spänning på 4 V.

18 Ström Strömmen för en kondensatorkrets är proportionell mot spänningsändringen. Konstant spänning - ingen ström Ju snabbare spänningsförändring ju större ström

19 Parallell och seriell koppling
Den totala kapacitansen betecknas med Ct Seriekoppling: 1/Ct = 1/C1 + 1/C2 + 1/C3 Parallellkoppling: Ct = C1 + C2 + C3

20 SPOLE

21 Faradays lag om elektromagnetisk induktion
En ledning som förs genom ett magnetiskt fält på så sätt att den skär ett magnetflöde kommer att skapa en induceradspänning över ledaren.

22 Faradays lag En spole med N varv tråd som placeras i ett fält med fluktuerande flöde kommer inducera en spänning enligt Faradays lag nedan

23 Lenz lag En inducerad effekt motverkar orsaken till sin egen uppkomst.

24 Inducering Förmånga för en spole (induktans spole) att motarbeta förändring av ström är ett mått på dess själv-inducering, eller bara inducering Induktorn är en spole med en kärna där induktansen bestäms av formeln

25 Inducering Ersätts

26 Inducerad spänning över en spole
Uppstår pga att spolen vill motverka ändringen av strömmen genom den Spänningens storlek beror på spolens induktans och hur fort strömmen ändras Ger ekvationen

27 Inkopplingsförlopp av en spole
Snabb ändring av strömmen i början ger hög spänning Strömmens ändring avtar, spänningen över spolen sjunker och strömmen närmar sig sitt maxvärde Ger ekvationerna

28 Kortslutningsförlopp av en inkopplad spole
Även här snabb ändring av strömmen, ger stor inducerad spänning Eftersom spänningen sjunker kommer även strömmen att sjunka Ger ekvationerna

29 Initialvärden Uppladdning går ej alltid från 0 till max
Förlopp sker på samma sätt Går från aktuell ström till maxström

30 Initialvärden IL = IF + DI e-(t/T) DI = (Ii-IF) IL = IF(1-e-(t/T))

31 Seriella och Parallella spolar
Likadant som resistorer Seriekoppling Parallellkoppling

32 Energin i en induktor

33 TILLÄMPNING

34 Bildskärm

35 Oket Spolens huvudanvändning i bildskärmen är oket
Okets uppgift är att styra elektronstrålen från katoden till skärmen

36 Oket Elektronstrålen kommer att böja av i önskad höjdriktning beroende på flödets kraft

37 Farligt