19
ELTE Apáczai Csere János Gyakorló Gimnázium és Kollégium – Emelt szint Fizika 11. osztály II. rész: Az indukált elektromos mező Készítette: Balázs Ádám Budapest, 2020. november 16.

Fizika 11. osztály - Eötvös Loránd Universitybalazsadam.web.elte.hu/11fizika/fizika11indukcio.pdf · 2020. 5. 8. · Fizika 11. osztály II. rész: Az indukált elektromos mez

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

  • ELTE Apáczai Csere János Gyakorló Gimnázium és

    Kollégium – Emelt szint

    Fizika 11. osztály

    II. rész:

    Az indukált elektromos mező

    Készítette: Balázs Ádám

    Budapest, 2020. november 16.

  • 2. Tartalomjegyzék

    Tartalomjegyzék

    II. rész: Az indukált elektromos mező . . . . . . . . . . . . . . . . 3

    21. A Lenz-törvény . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

    22. Faraday indukciós törvénye . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

    23. A transzformátor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

    24. Feladatmegoldás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

    25. A váltakozó áram effektív értéke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

    26. Feladatok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

    27. Be- és kikapcsolási jelenségek . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

    28. Az induktív ellenállás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

    29. Impedancia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

    30. A kapacitív ellenállás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

    31. Feszültségrezonancia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

    32. A mágneses mező energiája . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

    33. Ferromágneses anyagok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

    34. Paramágneses és diamágneses anyagok . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

    35. Feladatmegoldás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

    36. Összefoglalás . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

  • 21. óra. A Lenz-törvény 3.

    21. óra A Lenz-törvény

    Kísérlet. Próbáljunk meg egy mágnest a fellógatott alumínium gyűrűbe helyezni! Il-letve próbáljuk meg kihúzni! Végezzük el mindkét pólussal és zárt és nyílt gyűrűvel!

    A gyűrű távolodott, ha közelítettünk, de ha ki akartuk húzni, jött vele. Mindkétpólusnál ugyanaz játszódott le. Nyílt gyűrűnél a hatások jóval gyengébb voltak.

    Kísérlet. Ejtsünk le vasgolyót és mágnesgolyót műanyagcsőben, majd rézcsőben.

    A vasgolyó szabadon esik mindkettőben. A mágnesgolyó a műanyagcsőben szinténleesik, de a rézcsőben (melyhez mágnesesen nem tapadt hozzá) nagyon lassan zuhan.A jelenség oka, hogy a mágneses mező változása miatt a rézcsőben körben töltésekindultak meg, melyek mágneses hatása igyekezett csökkenteni az őt létrehozó mozgást.A műanyagban nincsenek szabadon mozgó töltések, melyek elindulhattak volna.

    Lenz törvénye: A mágneses fluxusváltozás által indukált elektromos mező mindigolyan irányú, hogy a létrejövő áram a mágneses mezőjével gyengítse az őt létrehozóhatást. Ez az energiamegmaradás miatt van így1.

    21. Házi feladat. Rézcsőben zuhan mágneses északi pólusával felfelé egy mágnes.Rajzold be a létrejövő örvényáramokat!

    1. ábra. Rézcsőben zuhanó mágnes. Vajon hogyan folyik az áram? Miért úgy?

    21. Szorgalmi. Mozgassunk mágnest nagyméretű alumínium korongon! Vajon mitörténik? Mi a magyarázat? (megj.: Ez volt a 10 mágneses alapkísérlet egyike)

    1Ellenkező irány esetén egyre nagyobb sebességre gyorsulna a test, ami lehetetlen.

    https://i.stack.imgur.com/4H3qD.jpg

  • 4. 22. óra. Faraday indukciós törvénye

    22. óra Faraday indukciós törvénye

    Kísérlet. Végezzük el Faraday első kísérletét, melyben rájött, hogyan hozható létremágneses mező segítségével elektromos áram.

    2. ábra. Michael Faraday 1831-ben elvégzett kísérlete egy 1892-es leírásból. A jobboldali feszültségforrás hatására az A jelű tekercsben áram folyik, így létrehoz egy mág-neses mezőt. Amikor azt beemeljük a nagyobbB jelű tekercsbe, illetve kivesszük onnan,a G galvanométer jelzik, hogy a fluxusváltozás feszültséget indukált a B tekercsben.

    Faraday-féle indukciós törvény: A mágneses mező változása minden hurokban1

    körköresen feszültséget indukál. Ennek nagysága a fluxusváltozás sebességével arányos.

    Ui = −N ·∆Φ

    ∆t

    Kísérlet. Vegyünk egy tekercset, melyre alacsony méréshatárú árammérő műszert kö-töttünk. Közelítsünk a tekercshez rúdmágnest, majd távolítsuk el. Második lépésbenelektromágnest helyezzünk el a tekercs mellé és kapcsoljuk be, majd ki. Harmadiklépésben egyszerre vegyük el a rúdmágnest, miközben az elektromágnest kapcsoljuk ki.

    22. Házi feladat. Számítsuk ki a Lenz-gyűrűben folyó áramot, ha sugara 4 cm, el-lenállása 0,01 ohm, és 400 mT erősségű mágnest 1,5 s alatt közelítettünk hozzá!

    22. Szorgalmi. Miért készítik a transzformátorokat, villanymotorokat E alakú lapok-ból? Érintkeznek-e a lapok közvetlenül?

    1Ez az örvényes elektromos mező akkor is létrejön, ha nincs ott semmilyen anyag.

    https://i.ytimg.com/vi/yh4RUAP3BZg/maxresdefault.jpg

  • 23. óra. A transzformátor 5.

    23. óra A transzformátor

    Kísérlet. Végezzük el Faraday második indukciós kísérletét!

    3. ábra. Vasgyűrűre tekerjünk két drótot úgy, hogy az egyiket kössük feszültségforrásra,ezt nevezzük el primer körnek, a másik drótot kössük galvanométerre, legyen ez aszekunder kör. Ha egyenáram folyik primerben, akkor a szekunderben nem mérhetünksemmit, de ki- és bekapcsoláskor látjuk az indukció következtében meginduló áramot.

    Transzformátor: Vasmagból és két tekercsből álló energiaátvitelre alakalmas beren-dezés, melyet Déri Miksa, Bláthy Ottó Titusz és Zipernowsky Károly szabadalmazta-tott 1885-ben. Az első transzformátorok a Ganz gyárban készültek Budapesten.

    4. ábra. A transzformátor felépítése

    Ideális transzformátor esetén:

    U1 · I1 = U2 · I2

    Feszültség- és áramáttételi egyenletek:

    U1U2

    =N1N2

    ésI1I2

    =N2N1

    Vasveszteség és rézveszteség: A vasmag folyamatos átmágnesezése és az örvény-áramok veszteségként jelennek meg. Továbbá a drót ohmikus ellenállása is csökkenti ateljesítményátvitelt, mely kb. 98% hatásfokú.

    23. Házi feladat. 230 V-os hálózati feszültségre köthető transzformátor 5 V-ra transz-formálja le a feszültséget. Milyen menetszámokkal érhető ez el?

    23. Szorgalmi. Vizsgáld meg a telefontöltődön látható adatokat! Próbálj meg követ-keztetéseket levonni! Számítsd ki a hatásfokát!

  • 6. 24. óra. Feladatmegoldás

    24. óra Feladatmegoldás

    1. Feladat. Mekkora feszültséget indukálódott egy 500 menetes, 25 cm2 keresztmet-szetű tekercsben, ha egy 400 mT erősségű mágnesest 0,1 s alatt távolítottuk el tőle?

    2. Feladat. Milyen gyorsan kapcsoltuk ki a 200 menetes, 8 cm hosszú, 4 cm2 kereszt-metszetű tekercs 2 A-es áramát, ha a rákapcsolt feszültségmérő 200 V-ot mutatott?

    3. Feladat. Mekkora az indukált feszültség nagysága az U alakú sínen mozgó 80 cmhosszú fémrúd esetén? A mező nagysága 200 mT, a fémrudat 1,2 m/s-mal mozgatjuk.

    A`v

    FL

    I

    5. ábra. A pozitív töltésekre a rúdban a mozgás miatt hat a Lorentz-erő felfelé, ígyazok megindulnak. A valóságban a fémekben a negatív elektronok indulnak meg lefelé.

    24. Házi feladat. Mekkora feszültség indukálódik egy 80 cm hosszúságú fémrúdban,ha 3 m/s-mal rohanunk vele a Föld 0,05 mT nagyságú mezőjére merőlegesen?

    24. Szorgalmi. Mekkora az indukált feszültség nagysága, ha az U alakú sínen mozgófémrúd mozgatásának sebessége α szöget zár be a mezővel?

  • 25. óra. A váltakozó áram effektív értéke 7.

    25. óra A váltakozó áram effektív értéke

    Effektív érték: A váltakozó áramhoz rendelhető egy egyenáram úgy, hogy hőhatásukazonos. A szinuszosan változó áram esetén:

    Ueff =Umax√

    2Ieff =

    Imax√2

    Peff = Ueff · Ieff

    Ennek belátásához a teljesítményre felírt összefüggést alkalmazzuk. Szögfüggvényeketalkalmazva belátható, hogy a teljesítmény:

    P = Umax · Imax · sin2(ωt) = Pmax(

    1

    2− 1

    2cos(2ωt)

    )

    T2

    T 3T2

    2T

    t(s)

    U(V )

    I(A)

    P (W )

    6. ábra. A teljesítmény az idő függvényében váltakozó áramnál.

    Négyszögjelnél az effektív érték a maximális értékkel egyenlő, mert a teljesítménynélaz előjelnek nincs jelentősége. A háromszögjel esetén az effektív értékek:

    Ueff =Umax√

    3Ieff =

    Imax√3

    25. Házi feladat.

    25. Szorgalmi.

  • 8. 26. óra. Feladatok

    26. óra Feladatok

    4. Feladat. Két liter 20 fokos vizet forralásig hevítünk. A forralót 200 V egyenfe-szültségre tervezték, teljesítménye 500 W. Mennyivel tart tovább a melegítés 200 Vcsúcsértékű szinuszos váltófeszültséggel?

    5. Feladat. 0, 006 Ωmm2

    mfajlagos ellenállású, 3 mm3 keresztmetszetű drótból 2 cm ×

    3 cm-es téglalapot formálunk és a téglalap síkjára merőleges irányban változtattuk amágneses mező nagyságát. A mező 0,01 s alatt nulláról 0,01 T értékűre nőtt lineárisan,majd lecsökkent nullára és ez ismétlődött. Ábrázold az áram nagyságát a drótban!

    6. Feladat. Mekkora az áram effektív értéke, ha tudjuk, hogy T/4 ideig I, utána T/2ideig I/2, majd T/4 ideig ismét −2I áram folyik? Váltakozó áramról van-e szó?

    7. Feladat. Szinuszosan váltakozó feszültség periódusideje 0,02 s; csúcsértéke 500 V.

    a.) Mekkora az effektív feszültség

    b.) Mekkora a frekvencia? (50 Hz)

    c.) Mekkora a körfrekvencia? (314 1/s)

    d.) Mekkora az U 0,001 s-mal azután, hogy 0 volt? (154,5 V)

    e.) Mekkora az U 0,001 s-mal Umax felvétele után? (475,5 V)

    8. Feladat. Egy generátor mágneses mezője 800 mT nagyságú. Ebben egy 4 cmoldalú négyzet forog, a vezeték rézből van és keresztmetszete 0,5 mm2 és 100 menetes.Mekkora a fordulatszám, ha 20 A áramot mértünk a vezetékben?

    26. Házi feladat. Japánban kb. feleakkora a hálózati feszültség, mint nálunk. Mennyiidőt venne igénybe ott egy pohár víz felforralása ugyanazzal a merülőforralóval, hanálunk ez 5 perc? Mekkora lenne ez az idő, ha egyenáram lenne Japánban?

    26. Szorgalmi. Indokold meg, miért a hőhatás alapján hasonlítjuk össze a váltakozófeszültséget az egyenfeszültséggel! Mi lenne a probléma ha az áram egyéb hatásaialapján hasonlítanánk össze őket?

  • 27. óra. Be- és kikapcsolási jelenségek 9.

    27. óra Be- és kikapcsolási jelenségek

    Kísérlet. Kössünk párhuzamosan két izzót, és az egyikkel kössünk sorba egy tekercset.Figyeljük meg mi történik, ha feszültséget kapcsolunk az izzókra!

    A tekercset tartalmazó ágon később indul meg az áram. További késés érhető el nyílt,illetve zárt vasmagos tekercs esetén.

    Kísérlet. Kapcsoljuk ki az áramkört, és nézzük meg, mi történik!

    Kikapcsoláskor további áram folyik a drótban, felvillantja a glimm lámpát is. Meg istud rázni.

    Önindukció: Tekercsben folyó áramerősség megváltozása a tekercsben feszültségetindukál. Bekapcsoláskor az indukált feszültség késlelteti az áram megindulását, kikap-csoláskor késlelteti az áram megszűnését összhangban a Lenz-törvénnyel.

    Ui = −N ·∆Φ

    ∆t= −N ·

    ∆(µ0 · µr · N ·I` · A

    )∆t

    = −µ0 · µr ·N2 · A`︸ ︷︷ ︸

    L

    ·∆I∆t

    Az L a tekercs önindukciós együtthatója, mértékegysége 1 Henry.

    L = 1VsA

    = 1H

    9. Feladat. Létezik-e olyan tekercs, melyben nincs önindukció?

    Igen, kettős csévéléssel elérhető, hogy a mágneses mező ne jöhessen létre benne, ekkornincs önindukció.

    10. Feladat. Adott egy 200, egy 300 és egy 400 menetes tekercs. Hogyan kapcsoljukőket, hogy az önindukció a legkisebb legyen?

    A 200-ast és a 300-ast sorba kapcsoljuk a 400-ast pedig úgy kötjuk, hogy mezője ellen-tétes legyen az első kettőével.

    11. Feladat. Milyen gyorsan szakítsuk meg a 2,5 A nagyságú áramot egy 900 mHinduktivitású tekercsben, hogy 1 kV feszültség indukálódjon benne? Hogyan oldjákmeg ezt a fénycsövekben?

    27. Házi feladat. 50 mH önindukciójú tekercsben 6 s alatt nulláról 3 A-re nő az áram.Ábrázoljuk az indukált feszültséget az idő függvényében!

    27. Szorgalmi. Mégis miért van az a fura kis henger minden laptoptöltő kábelén?

    https://www.buzzblog.eu/wp-content/uploads/2016/05/f3-5.jpg

  • 10. 28. óra. Az induktív ellenállás

    28. óra Az induktív ellenállás

    Kísérlet. Kössünk sorba egy tekercset és egy izzót. Kapcsoljunk rá először egyenára-mot, majd váltakozó áramot!

    Egyenáramnál a bekapcsolási jelenséget észleljük, az izzó világít. Váltakozó áramnál azizzó sokkal gyengébben világít, mert ekkor időben váltakozó mágneses mező jön létre,mely mindig a generátor pillanatnyi feszültségével ellentétes feszültséget indukál.

    Induktancia: A tekercs látszólagos ellenállása váltakozó áram esetén. Értéke függ atekercs önindukciós együtthatójától és az áram körfrekvenciájától.

    XL = ω · L = 2π · f · L

    Tiszta induktív terhelés: A tekercsre U = U0 · sin(ω · t) feszültséget kapcsolunk,akkor hozzá képest a tekercsben folyó áram késik, melynek nagysága: ϕ = 90°.

    I = I0 · sin(ω · t− π

    2

    )28. Házi feladat. Az előző házi feladatban lévő tekercset a hálózatra szeretnénkkapcsolni. Mekkora lesz az induktancia? A kanadai elektromos hálózatra kötve isugyanennyi lenne?

    28. Szorgalmi. Egy tekercs omhos ellenállása 2 Ω, induktivitása 100 µH. Mekkoraellenállással kell sorba kapcsolni, hogy 30 kHz-es feszültségű feszültséget kapcsolva asoros RL-körre 46,0359 Ω legyen az impedancia?

  • 29. óra. Impedancia 11.

    29. óra Impedancia

    Valódi tekercs impedanciája: Áll egy R tisztán ohm-os ellenállásból és egy XLtisztán induktív ellenállásból.

    Z =√R2 +X2L =

    √R2 + L2 · ω2I2L

    7. ábra. Az impedancia geometriai értelmezése.

    A hatásos teljesítmény: Z impedancia esetén a fáziseltérés:

    cosϕ =R

    Z−→ P = U · I · cosϕ

    12. Feladat. Mekkora a hatásos teljesítménye az L = 0, 5 H önindukciójú tekercsbőlés 200 Ω ellenállásból álló soros körnek, ha f = 200 Hz-es, U = 24 V feszültségűgenerátorra kapcsoljuk?

    29. Házi feladat. Mekkora annak a berendezésnek a hatásos teljesítménye, amely ahálózatból 12 A áramot vesz fel? A berendezés hatásfoka η = 85%, a teljesítményté-nyezője cosϕ = 0, 6

    29. Szorgalmi. Készíts egy tekercset otthon és határozd meg az impedanciáját 50Hz-es váltakozó feszültség esetén! (ne kösd be a hálózatba még véletlenül se!)

  • 12. 30. óra. A kapacitív ellenállás

    30. óra A kapacitív ellenállás

    Kísérlet. Kapcsoljunk egy kondenzátort váltakozó feszültségű jelgenerátorra! Vizs-gáljuk meg a generátor feszültségének függvényében a főágban folyó áramerősséget!

    Kapacitív terhelés: A kondenzátorra U = U0 · sin(ω · t) feszültséget kapcsolunk,akkor az áram siet, az áram késése a feszültséghez képest negatív: ϕ = −90°.

    I = I0 · sin(ω · t+ π

    2

    )Kísérlet. A frekvenciát növelve a látszólagos ellenállás csökken. Nagyobb kapacitásúkondenzátor esetén az ellenállás csökken.

    Kapacitív reaktancia: A váltakozó feszültségű áramkörben az ideális kondenzátorlátszólagos ellenállása: XC =

    1

    ω · C

    8. ábra. Ohmos és kapacitív ellenállás ere-dő impedanciája (látszólagos ellenállása).

    9. ábra. A kapacitív ellenállás frekvenciá-tól való függése

    RLC-kör impedanciája: Ohmos, induktív és kapacitív terhelés esetén a sorosankapcsolt áramköri elemek látszólagos ellenállása:

    Z =

    √R2 + (XL −XC)2 =

    √R2 +

    (ωL− 1

    ωC

    )230. Házi feladat. Sorba kötünk egy 20 Ω-os ellenállást, egy 2 H-s tekercset és egy2 mF-os kondenzátort. A soros RLC körre egy 4 Hz-es frekvenciájú, 7,273 V effektívértékű feszültséget kapcsolunk. Mekkora az effektív áram és az átlagos teljesítmény?

    30. Szorgalmi. Hogyan változik egy soros RC kör Z-je, ha a kondenzátort εr = 4relatív permittivitású szigetelővel töltjük ki?

  • 31. óra. Feszültségrezonancia 13.

    31. óra Feszültségrezonancia

    Soros RLC rezgőkör: Egy R ohmos ellenállás, egy L induktivitású tekercs és egyC kapacitású kondenzátor egymás után kötve és U váltakozó feszültségre kapcsolva.Az eredő impedancia egyes tagjai egyedi módon függnek a frekvenciától:

    10. ábra. Az ohmos tag minden frekvencián ugyanannyi, az induktancia egyenesenarányos, míg a kapacitív reaktancia fordítottan arányos a frekvenciával. Az eredőjük,az impedancia egy torzult V alakú függvény.

    Rezonanciafrekvencia: Azon a frekvencián, amin XL és XC egyenlők, az impedan-cia minimális, csak az ohmikus ellenállással egyenlő, így nagy áram folyhat a körben.

    XL = XC −→ L · ω =1

    C · ω−→ f0 =

    1

    2π√L · C

    Az f0 rezonanciafrekvenciát megadó összefüggést Thomson-képletnek nevezzük.

    31. Házi feladat. Számítsd ki a rezonanciafrekvenciát egy sorosan kapcsolt 50 mF-oskondenzátor és egy 300 mH-s tekercs esetén!

    31. Szorgalmi. Tervezz meg egy RLC-kört otthon található eszközökből!

  • 14. 32. óra. A mágneses mező energiája

    32. óra A mágneses mező energiája

    A felhasznált energia: a mágneses mező felépítésekor:

    ∆W = P ·∆t = Ui · I ·∆t = L ·∆I

    ∆t· I ·∆t = L ·∆I · I

    Ha az áramot 0-ról I értékre növeljük, akkor a ∆I = I2, így a teljes energia felírható,

    és a fluxus segítségével is kifejezhető:

    W =1

    2· L · I2 = 1

    2· Φ · I = Φ

    2

    2L

    Energiasűrűség: Az egységnyi térfogatban tárolt energia. Leosztjuk a szolenoid1

    mezőjében tárolt energiát a térfogatával.

    w =W

    V=

    1

    2µ0µr·B2

    13. Feladat. Mennyi energiát tárol a tekercs belsejében a mágneses mező, ha a tekercs:

    1. Önindukciós együtthatója 2 mH, és 3 A folyik benne?

    2. 0,36 Wb a fluxus és 5 A folyik benne?

    3. Önindukciós együtthatója 1,5 H, a fluxusa 0,6 Wb

    32. Házi feladat. Egy tekercs belsejében a mágneses mező 3 J energiát tárol.

    1. Mekkora a folyó áram, ha önindukciós együtthatója 2 H?

    2. Mekkora a fluxusa, ha 0,15 A folyik benne?

    3. Mekkora az önindukciós együtthatója, ha a fluxusa 1,2 Wb

    32. Szorgalmi. Számítsuk ki a 3800 menet/m menetsűrűségű, hosszú szolenoid közé-pen a mágneses tér energiasűrűségét, ha a szolenoidon áthaladó áram erőssége 4 A!

    1Toroidra ugyanez az összefüggés vezethető le.

  • 33. óra. Ferromágneses anyagok 15.

    33. óra Ferromágneses anyagok

    Kísérlet. Ha a tekercsbe egy vasmagot elhelyezünk, akkor a mágneses indukció jelen-tősen megnő, jóval több szöget vonz magához.

    B =µ0 ·N · I

    `+ χ · µ0 ·N · I

    `=µ0 ·N · I

    `· (1 + χ)

    Szuszceptibilitás: A mágneses mező az anyagot mennyire mágnesezi át. Jele: χ

    Relatív permeabilitás: Mértékegység nélküli skalár1, mely azt mutatja meg, hogya B hányszorosára nő, ha a térrészben vákuum helyett valamilyen anyag van. A vasesetén 300 és 6000 között lehet. Kapcsolata a szuszceptibilitással: 1 + χ = µr

    Mágneses térerősség és a mágnesezettség: A mágneses indukciót a H gerjesztőmágneses térerősség és az anyagban okozott M átmágnesezettség összege adja:

    B = µ0 ·H + µ0 · χ ·H︸ ︷︷ ︸M

    Hiszterézis: Egy ferromágneses anyag mágnesezettsége a gerjesztő térerősség meg-szűnése utána nem tűnik el teljesen, a rendszer állapota ugyanis függ az előéletétől.

    H

    M

    11. ábra. A H gerjesztő térerősség és az M mágnesezettség kapcsolata ferromágnesesanyagban. A felmágnesezés után a gerjesztő hatást nullára csökkentve marad mégmágnesezettsége az anyagnak. A hiszterézisgörbe által bezárt terület nagysága arányosa vasanyag átmágnesezéséhez szükséges energiával.

    33. Házi feladat. Miért melegszik fel a transzformátor vasmagja?

    33. Szorgalmi. Rajzold le egy lágymágnes és egy keménymágnes görbéjét!

    1Némely anyagban viszont irányfüggő az értéke.

  • 16. 34. óra. Paramágneses és diamágneses anyagok

    34. óra Paramágneses és diamágneses anyagok

    Paramágneses anyagok: Olyan anyagokban, ahol n párosítatlan elektron van, erő-södik a mágneses mező nagysága, de csak addig, míg jelen van a külső mágneses mező.

    Paramágneses anyag neve Platina Alumínium Faµr: relatív permeabilitás 1.000265 1.000022 1.00000043

    34.1. táblázat. Egyes paramágneses anyagok mágneses teret áteresztő képessége.

    12. ábra. Ha nincs gerjesztő mágneses tér, akkor a részecskék mágneses irányultságaössze-vissza áll. Külső tér hatására kissé erősítik a mezőt.

    Diamágneses anyagok: Párosított elektronok mágneses hatása kinullázza egymástaz ellentétes spin révén. A külső mágneses teret azonban a Lenz-törvény szerint igye-keznek csökkenteni az elektronok, ezért taszítás tapasztalható.

    13. ábra. A diamágnesség ellentétes a gerjesztő tér hatásával.

    34. Házi feladat. Gyűjts diamágneses anyagokat és írd le a µr értékeiket!

    34. Szorgalmi. Tervezz kísérletet a diamágneses tulajdonság bemutatására!

    https://www.youtube.com/watch?v=Lt4P6ctf06Qhttps://slideplayer.com/slide/10908290/39/images/6/Magnetic+Moments+for+3+Types.jpg

  • 35. óra. Feladatmegoldás 17.

    35. óra Feladatmegoldás

  • 18. 36. óra. Összefoglalás

    36. óra Összefoglalás

  • Irodalomjegyzék 19.

    Irodalomjegyzék

    [1] Dr. Jurisits József, Dr. Szűcs József: Fizika 10. Mozaik kiadó 2009.

    [2] Dégen Csaba, Póda László, Urbán János: Fizika 10. középiskolák számára emeltszintű képzéshez Oktatáskutató és Fejlesztő Intézet 2015.

    [3] Vass Miklós: www.netfizika.hu

    [4] Dr. Siposs András: Fizika példatár és megoldások I-II. kötet - Túlélőkönyv közép-iskolásoknak Műszaki Könyvkiadó 2018.

    [5] Hevesi Imre: Elektromosságtan Nemzeti Tankönyvkiadó 1998.

    [6] Rauscher István: Elektronikai alapismeretek

    www.netfizika.huhttp://centroszet.hu/tananyag/elektro_new/6_szamitasi_feladatok_megoldassal.pdf

    II. rész: Az indukált elektromos mezoA Lenz-törvényFaraday indukciós törvényeA transzformátorFeladatmegoldásA váltakozó áram effektív értékeFeladatokBe- és kikapcsolási jelenségekAz induktív ellenállásImpedanciaA kapacitív ellenállásFeszültségrezonanciaA mágneses mezo energiájaFerromágneses anyagokParamágneses és diamágneses anyagokFeladatmegoldásÖsszefoglalás