1
Magnetni fluks-najvaznija osobina:zakon odrzanja mag.fluksa :Ovaj zakon je posledica zatvorenosti linija vektora mag.ind.i po njemu je fluks vektora magn.ind.B kroz zatvorenu povrsinu S jednak 0. . [Wb]Supstanca u el.polju- Elektroni se krecu ako jezgro atoma ,brzinom o/s.,orbita po kojoj se electron krece=mikroskopska kontura sa strujom,moze da se definise J,supstanca moze da se predstavi kao skup velikog broja kontura sa strugom koje su haoticno raporedjene u materijalu.,kada supstancu unesemo u mag.polje ono deluje momentum na orbite kretanja elektrona.na taj nacin dolazi da usmeravanja mikroskopskih kontura I njihovog ne vise haoticnog kretanja.,napon prestanka,kod nekih se ta usmerenost gubi,a kod drugih ostaje I tada dobijamo namagnetisane supstance-Magnete.Usmerene mikroskopske konture stvaraju sopstveno magnetno polje,koje se dodaje primarnom,I izaziva njegove promene. Da bi taj uticaj mogao da se kvantifikuje,kao I kod el.polja,uvodi se magnetska konstanta za svaki material.PERMEABILNOST- pokazuje koliko ce se neko mag.polje promeniti u materijalu u odnosu na isto polje u vakuumu[μ]. .Prema μr supstance se dele Elektromagnetna indukcija-na osnovu eksperimenata Majkl Faradej je pokazao da u blizini provodnika sa strujom dolazi do pomeranja mag.igle kompasa tj.da el.struja prouzrokuje mag.poljeda bi mag.polje moglo da prouzrokuje el.struju u nekoj zatvorenoj konturi.Ako zatvorenu konturu sa A-metrom postavimo u blizini magneta I pomeramo magnet,konturu,ili deformisemo konturu u vrem.konst.mag.polju dolazi do reagovanja instrumenta. Faradejev zakon el.mag.indukcije .Indukovana ems: 1)Staticka ind.ems - nepokretna kontura,promenljivo mag.polje.2.dinamicka ind.ems- kontura se krece Ili deformise.Smer delovanja ind.ems je uvek suprotan promeni fluksa(tezi da spreci promenu fluksa kroz konturu)Lencov zakon- definise promene u zatvorenoj konturi u kojoj se indukuje ems.Ako u nekoj konturi od bilo kog materijala dodje do promene Φ,javlja se e.Ako je zatvorena kontura provodna u njoj ce se javiti indukovana struja ciji ce smer uvek biti takav da svojim poljem tezi da spreci promenu fluksa kroz konturuLencov zakon Vrtlozne struje-indukovane struje koje se javljaju nisu kanalisane pojedinacnim,izolovanim konturama,vec su u obliku vrtloga-vrtlozne struje.One stvaraju velike Dzulove gubitke(gubici usled vrtl.struja)1)jezgro transformatora od Povrsinski efekatvrtlozna konstantna struja se ravnomerno rasporedjuje po poprecnom preseku provodnikaJ=const.,Kod vrtloznih promenljivih struja javljaju se indukovane struje koje su suprotnog smera od primarnih pa ce doci do neravnomerne raspodele struja po poprecnom preseku I to tako da ce IJI biti veciblizi povrsi provodnika .To zavisi od J pa ce se prema tome povecavati,povecavanjem brzine promene struje.Drugi slucaj se javlja kod feromagnetnih jezgara gde dolazi do neravnomerne raspodele B po poprecnom preseku jezgra. Medjusobna I sopstvena induktivnost- i1(t)stvara B1(t) koji jeproporcionalan i1(t),ono stvara Φ(t)kroz C2,a u njoj se time javlja indukovana ems e12(t),Kazemo das u ove dve konture magnetski spregnute. Ako je sredina linearna: , S2-proizvoljna povrs koja se oslanja na C2,i2-fluks kroz C2 prouzrokovan strujom i1 u konturi C1,L12-medjusobnost kontura C1iC2 Sopstvena-ako se u linearnoj sredini nadje samo jedna kontura sa C sa i(t),I kroz nju ce se pojaviti vremenski promenljiv magnetni fluks Φ(t) koji ce zbog lin.sredine biti proporcionalan i1(t) Vremenski konstantne struje:Elektronska struja(nosioci elektroni),Jonska struja(nosioci joni,u elektrolitima) Vektor gustine struje-za kvantitativno opisivanje strujnog polja:1-vektor gustine struje,2-jacina el.struje. 1-vektor gustine struje [A/m2], , J-gustia struje,N-br.cestica naelektrisanja,v-brzina naelektrisanja cestica ,σ-specificna provodnost materijala[S/m] ρ=1/σ -specificna otpornost materijala. ,ρ- zavisi od temp . ). 0-specificna otpornost na 0 C. α- temperat.koeficijent [1/C] jacina struje-predstavlja brzinu proticanja slobodnih elektrona kroz bilo koji presek kola(povrsi).jacina struje I uzeta je po SI sistemu kao osnovna velicina za oblast elektrotehnike.Jedinica 1A. [C/s] Jedan kulon predstavlja naelektrisanje koje svake sekunde prodje kroz bilo koji presek provodnika pri jacini Generatori 1)Naponski -Osnovna velicina koja opisuje svaki generator je elektromotorna sila generator.EMS je brojno jednaka radu koji izvrse strane sile prenoseci jedinicno pozitivno naelektrisanje Q=+1C sa negat.na poz.elektrodu generator. .U definiciji napona,rad su vrsile sile elektricnog polja,a ovde strane sile.EMS napon.generatora u praznom hodu jednaka je razlici potencijala izmedju poz.ineg.elektrode Energija koju generator preda potrosacu I prikljucnim provodnicima u toku intervala Δt ce biti jednaka radu generator . .Snaga koju generator daje potrosacu(Rp)zavisi od Rp,kao kod Rg pa ce snaga biti maxPg=I*E 2)Strujni –ponasa se kao izvor const.struje.Ekvivalencija U.G.i I.G. se postize kad su ispunjene sledece relacije:1)Is=E/Rg i Rs=Rg 2)E=Is*Rs i Rg=Rs.U potrosacu se u oba slucaja uspostavi struja iste jacine,a na krajevima isti napon.Tada kazemo das u ekvivalentni. TEVENEOVA TEOREMA-U odnosu na bilo koja dva svoja Nortonova teorema-koristimo je kada el.mreza ili neki njen deo treba da se ponasa kao izvor konstantne struje.Ova teorema anlogna je Teveneovoj samo sto se u ovom slucaju mreza ili jedan njen deo zamenjuje realnim strujnim generatorom jacine struje In i unutrasnje otpornosti Rn.Struja In se odredjuje isto kao struja kratkog spoja izmedju tacaka A i B.Unutrasnja otpornost Rn se odredjuje isto kao kod teveneovog generatora.Ako je neki deo mreze,vec odredjen teveneov gen,tada elementi naponskog generatora mogu da se odrede iz ekvivalencije realnog strujnog I realnog naponskog generatoraIn=Et/Rt;Rn=Rt.Ako je poznat Nortonov generatorEt=In*Rn;Rt=Rn Teorema odrzanja snage u el masinama-Na osnovu zakona o odrzanju energije,zbir snaga svih generatora(idealnih),u ma kojoj mrezi vremenski konst.struja,mora da bude jednak zbiru snaga Dzulovih gubitaka u svim otpornicima u mrezi,uzimajuci u obzir I otpornost realnih generatora , , Teorema superpozicije-struja u svakoj grani mreze moze da se prikaze kao zbir struja,koje bi prouzrokovali pojedini generatori u mrezi,kada bi delovali ponaosob.NPR.U mrezi imamo m-strujnih,n- naponskih generatora.Jacina struje u k-toj grani moze

Magnetni Fluks-najvaznija Osobina:Zakon Odrzanja Mag.fluksa:Ovaj Zakon Je

Embed Size (px)

DESCRIPTION

I godina

Citation preview

Page 1: Magnetni Fluks-najvaznija Osobina:Zakon Odrzanja Mag.fluksa:Ovaj Zakon Je

Magnetni fluks-najvaznija osobina:zakon odrzanja mag.fluksa:Ovaj zakon je posledica zatvorenosti linija vektora mag.ind.i po njemu je fluks vektora

magn.ind.B kroz zatvorenu povrsinu S jednak 0. .

[Wb]Supstanca u el.polju-Elektroni se krecu ako jezgro atoma ,brzinom

o/s.,orbita po kojoj se electron krece=mikroskopska kontura sa strujom,moze

da se definise J,supstanca moze da se predstavi kao skup velikog broja kontura sa strugom koje su haoticno raporedjene u materijalu.,kada supstancu unesemo u mag.polje ono deluje momentum na orbite kretanja elektrona.na taj nacin dolazi da usmeravanja mikroskopskih kontura I njihovog ne vise haoticnog kretanja.,napon prestanka,kod nekih se ta usmerenost gubi,a kod drugih ostaje I tada dobijamo namagnetisane supstance-Magnete.Usmerene mikroskopske konture stvaraju sopstveno magnetno polje,koje se dodaje primarnom,I izaziva njegove promene.Da bi taj uticaj mogao da se kvantifikuje,kao I kod el.polja,uvodi se magnetska konstanta za svaki material.PERMEABILNOST-pokazuje koliko ce se neko mag.polje promeniti u

materijalu u odnosu na isto polje u vakuumu[μ].

.Prema μr supstance se dele na:1)dijamantski materijali-

smanjuju mag.polje,ali vrlo malo pa to moze da se zanemari μr<1.Sipka se postavlja poprecno u odnosu na linije B.2)peromagnetski mater.-povecavaju mag.polje,ali zanemarujemo. Μr>1 Sipka se postavlja II sa linijama B.3)feromagnetski mater.postavljaju se II,BITNO povecavaju magn.polje.Izrazito su nelinearni. μr>>1.FEROMAGNETSKI MATERIJALI(Fe,Ni,Co,neke legure)-jezgra el.masina se prave od fer.mag,kad se postavi u mag.polje,povecavanjem intenziteta polja,dolazi do postepenog zaokretanja citavih domena u smeru linija polja I taj process traje sve dok se svi domeni ne zaokrenu potpuno(zasicenje feromag.materijala).,usmeravanju domena se suprostavljaju termicke oscilacije unutar atoma I molekula supstance,tako da pri visim temperaturama,feromag.mater.gube svoja

Elektromagnetna indukcija-na osnovu eksperimenata Majkl Faradej je pokazao da u blizini provodnika sa strujom dolazi do pomeranja mag.igle kompasa tj.da el.struja prouzrokuje mag.poljeda bi mag.polje moglo da prouzrokuje el.struju u nekoj zatvorenoj konturi.Ako zatvorenu konturu sa A-metrom postavimo u blizini magneta I pomeramo magnet,konturu,ili deformisemo konturu u vrem.konst.mag.polju dolazi do reagovanja

instrumenta. Faradejev zakon el.mag.indukcije

.Indukovana ems: 1)Staticka

ind.ems-nepokretna kontura,promenljivo mag.polje.2.dinamicka ind.ems-kontura se krece Ili deformise.Smer delovanja ind.ems je uvek suprotan promeni fluksa(tezi da spreci promenu fluksa kroz konturu)Lencov zakon-definise promene u zatvorenoj konturi u kojoj se indukuje ems.Ako u nekoj konturi od bilo kog materijala dodje do promene Φ,javlja se e.Ako je zatvorena kontura provodna u njoj ce se javiti indukovana struja ciji ce smer uvek biti takav da svojim poljem tezi da spreci promenu fluksa kroz konturuLencov zakonVrtlozne struje-indukovane struje koje se javljaju nisu kanalisane pojedinacnim,izolovanim konturama,vec su u obliku vrtloga-vrtlozne struje.One stvaraju velike Dzulove gubitke(gubici usled vrtl.struja)1)jezgro transformatora od feromag.materijala-za sporije promene el.mag.polja:a)prvi nacin za smanjenje vrt.struja je da se fermag.jezgru doda Si.Time se povecava njegova unutrasnja R I smanjuje VS.b)drugi nacin-lamelisanje:jezgro se pravi od tankih medjusobno izolovanih limova.Time se smanjuju VS.2)za brze promene el.mag.polja-za jezgra se koriste feriti(keramicki materijali)jer imaju veliku unutrasnju otpornost.Oni se lemilisu.

Povrsinski efekatvrtlozna konstantna struja se ravnomerno rasporedjuje po poprecnom preseku provodnikaJ=const.,Kod vrtloznih promenljivih struja javljaju se indukovane struje koje su suprotnog smera od primarnih pa ce doci do neravnomerne raspodele struja po poprecnom preseku I to tako da ce IJI biti veciblizi povrsi provodnika.To zavisi od J pa ce se prema tome povecavati,povecavanjem brzine promene struje.Drugi slucaj se javlja kod feromagnetnih jezgara gde dolazi do neravnomerne raspodele B po poprecnom preseku jezgra.Medjusobna I sopstvena induktivnost- i1(t)stvara B1(t) koji jeproporcionalan i1(t),ono stvara Φ(t)kroz C2,a u njoj se time javlja indukovana ems e12(t),Kazemo das u ove dve konture magnetski spregnute.Ako je sredina

linearna: , S2-proizvoljna povrs koja se

oslanja na C2,i2-fluks kroz C2 prouzrokovan strujom i1 u konturi C1,L12-medjusobnost kontura C1iC2 Sopstvena-ako se u linearnoj sredini nadje samo jedna kontura sa C sa i(t),I kroz nju ce se pojaviti vremenski promenljiv

magnetni fluks Φ(t) koji ce zbog lin.sredine biti proporcionalan i1(t)

,L-sopstvena induktivnost.

Energija magnetnog polja-za uspostavljanje mag.polja potrebno je uloziti energiju koja ce kasnije biti sadrzana u magnetnom polju.linearna

sredina:1.KONTURA: , , . 2.KONTURA

, Ljk-madjusobne ind.konture Cj I Ck,Ij,Ik-jacina

struje u konturama.Energija magnetnog polja moze da se izrazi preko B I

H.Prvo se definise zapreminska gustina energije , ,

Vremenski konstantne struje:Elektronska struja(nosioci elektroni),Jonska struja(nosioci joni,u elektrolitima)Vektor gustine struje-za kvantitativno opisivanje strujnog polja:1-vektor

gustine struje,2-jacina el.struje. 1-vektor gustine struje [A/m2],

, J-gustia struje,N-br.cestica naelektrisanja,v-brzina

naelektrisanja cestica ,σ-specificna provodnost materijala[S/m]

ρ=1/σ-specificna otpornost materijala. ,ρ-zavisi od temp

. ). 0-specificna otpornost na 0 C. α-temperat.koeficijent

[1/C]jacina struje-predstavlja brzinu proticanja slobodnih elektrona kroz bilo koji presek kola(povrsi).jacina struje I uzeta je po SI sistemu kao osnovna velicina

za oblast elektrotehnike.Jedinica 1A. [C/s] Jedan kulon predstavlja

naelektrisanje koje svake sekunde prodje kroz bilo koji presek provodnika pri jacini struje od 1A.OMOV ZAKON govori o zavisnost jacine struje u elektricnim kolima.Na jacinu

el.struje uticu napon I el.otpor.Jacina struje je direktno srazmerna naponu.

.Otpor od 1Ω ima se u el.kolu ili delu kola gde napon od 1V stvara

struju od 1A.Dzulov zakon- Elektricno polje se uspostavlja brzinom svetlosti u vakuumu.Pokretna naelektrisanja nisu sama u provodniku pa dolazi do sudara sa naelektrisanjima(najcesce neutronima).Zbog sudara,pokretna cestica menja svoj pravac I smer kretanja,ali posto se nalazi u E posle sudara se ponovo

Generatori 1)Naponski -Osnovna velicina koja opisuje svaki generator

je elektromotorna sila generator.EMS je brojno jednaka radu koji izvrse strane sile prenoseci jedinicno pozitivno naelektrisanje Q=+1C sa negat.na

poz.elektrodu generator. .U definiciji napona,rad su vrsile sile

elektricnog polja,a ovde strane sile.EMS napon.generatora u praznom hodu

jednaka je razlici potencijala izmedju poz.ineg.elektrode

Energija koju generator preda

potrosacu I prikljucnim provodnicima u toku intervala Δt ce biti jednaka radu

generator . .Snaga koju generator daje

potrosacu(Rp)zavisi od Rp,kao kod Rg pa ce snaga biti maxPg=I*E 2)Strujni –ponasa se kao izvor const.struje.Ekvivalencija U.G.i I.G.se postize kad su ispunjene sledece relacije:1)Is=E/Rg i Rs=Rg 2)E=Is*Rs i Rg=Rs.U potrosacu se u oba slucaja uspostavi struja iste jacine,a na krajevima isti napon.Tada kazemo das u ekvivalentni.TEVENEOVA TEOREMA-U odnosu na bilo koja dva svoja prikljucka el.mreza moze da se zanemari ekvivalentnim,realnim,naponskim generatorom elektromotorne sile Et i unutrasnje otpornosti Rt.Ona se primenjuje kada jednu granu mreze hocemo da zamenimo sa Et i Rt.Ako zelimo da posmatramo desavanja u jednoj grani,onda nju uklonimo iz mreze,da bi smo ostatak mreze zamenili ekviv.teveneovim generatorom. Et=(Uab)o-elektromotorna sila teveneovog generator.A I B-maesta gde je grana bila prikljucena,o-da se napon Uab izracunava pri otklonjenoj grani.Da bi se napon Uab odredio,ostatk mreze mora da se resi nekom od metoda.Rt=(Rab)o (odredjuje se kao ekviv. Otpornost ostatka mreze pri cemu se kod metode superpozicije generator zamenjuju svojim unutrasnjim otporom

Nortonova teorema-koristimo je kada el.mreza ili neki njen deo treba da se ponasa kao izvor konstantne struje.Ova teorema anlogna je Teveneovoj samo sto se u ovom slucaju mreza ili jedan njen deo zamenjuje realnim strujnim generatorom jacine struje In i unutrasnje otpornosti Rn.Struja In se odredjuje isto kao struja kratkog spoja izmedju tacaka A i B.Unutrasnja otpornost Rn se odredjuje isto kao kod teveneovog generatora.Ako je neki deo mreze,vec odredjen teveneov gen,tada elementi naponskog generatora mogu da se odrede iz ekvivalencije realnog strujnog I realnog naponskog generatoraIn=Et/Rt;Rn=Rt.Ako je poznat Nortonov generatorEt=In*Rn;Rt=RnTeorema odrzanja snage u el masinama-Na osnovu zakona o odrzanju energije,zbir snaga svih generatora(idealnih),u ma kojoj mrezi vremenski konst.struja,mora da bude jednak zbiru snaga Dzulovih gubitaka u svim

otpornicima u mrezi,uzimajuci u obzir I otpornost realnih generatora

, ,

Teorema superpozicije-struja u svakoj grani mreze moze da se prikaze kao zbir struja,koje bi prouzrokovali pojedini generatori u mrezi,kada bi delovali ponaosob.NPR.U mrezi imamo m-strujnih,n-naponskih generatora.Jacina

struje u k-toj grani moze da se izrazi kao zbir

.Svaka

el.mreza se moze predstaviti kao zbir jednostavnih el.mreza,u kojima deluje po samo jedan generator (s ili u),stvarajuci struje u pojedinim granama.Pri takvom rasclanivanju se uzima da su svi generatori idealni I da se zamenjuju svojim unutrasnjim otpornostima(osim jednog) Naponski(Rg=o)-kratak spoj,Strujni(Rg=∞)prekida kolo na tom mestu.Rezultantna jacina struje u svakoj grani slozene mreze se na kraju dobija kao zbir jacina struja u toj grani svih jednostavnih mreza.