Osnove Elektrotehnike_predavanja MAGNETIZAM

I semestar

Predmet: Osnove Elektrotehnike

Travnik, decembar 2013. godine

OSNOVE ELEKTROTEHNIKE

- PREDAVANJA

Internacionalni univerzitet u Travniku

Predmet: OSNOVE ELEKTROTEHNIKE

MAGNETIZAM

- Magnetima se nazivaju fizika tijela, odnosno materijali koji imaju sposobnost da privlae eljezne predmete u svojoj blizini, a sama ova pojava naziva se magnetizam.

- Magneti se dijele na prirodne i vjetake (elektro magnete).

- Magnetsko polje je prostor oko magneta u kome se osjea dejstvo magneta.

- Magnetske sile su sile koje djeluju u magnetskom polju, a magnetske silnice su

linije koje grafiki prikazuju smjer i jainu magnetskog polja.

Osnovni pojmovi



MAGNETIZAM

- Magnetske silnice su u prostoru oko magneta orjentisane od N ka S polu.

Osnovni pojmovi



MAGNETIZAM

- Magnetsko polje se stvara u okolini provodnika kroz koji protie elektrina struja. Jaina magnetskog polja je proporcionalna jaini struje u provodniku a smjer djelovanja polja ovisi od smjera struje u provodniku.

Osnovni pojmovi



MAGNETIZAM

- Pravilo prstiju desne ruke: ako isprueni palac pokazuje smjer struje tada savijeni prsti oko provodnika pokazuju smjer krunih silnica magnetskog polja

Osnovni pojmovi



MAGNETIZAM

- Magnetsko polje kvalitativno i kvantitativno opisuju sledee veliine: magnetskaindukcija, magnetska provodljivost, jaina magnetskog polja i magnetski tok(fluks).

- Magnetska indukcija - B. Jedinica magnetske indukcije je Tesla (1 T).

Osnovni pojmovi



MAGNETIZAM

- Magnetska provodljivost permeabilnost karakterie magnetske osobinematerijala (sredine). Oznaava se sa i moe se pronai u izrazu za magnetskiotpor:

Osnovni pojmovi

- Jaina magnetskog polja vana karateristika magnetnog polja. Vektorska jeveliina i smjer joj se poklapa sa smjerom magnetske indukcije dok je intenzitetjednak odnosu magnetske indukcije i magnetske permeabilnosti sredine.

Oznaka je H a jedinica za jainu magnetskog polja je amper po metru (1 A/m).



MAGNETIZAM

- Magnetski tok (fluks) ukupan broj silnica koje prolaze kroz povrinu nekogtijela koje se nalazi u magnetnom polju. Oznaava se sa gr. FI a jedinica zamagnetski fluks je Weber (1 Wb)

Osnovni pojmovi



MAGNETIZAM

- Zakon protjecanja ili zakon ukupne struje: Zatvoreni linijski integral jainemagnetskog polja H po bilo kojoj konturi l jednak je algebarskoj sumi svihstruja koje posmatrana kontura obuhvata.

Magnetsko dejstvo elektrine struje



MAGNETIZAM

- Magnetsko polje beskonano dugog ravnog provodnika protjecanog strujom




MAGNETIZAM

- Biot-Savartov zakon:


- Biot-Savartov zakon se koristi za proraun magnetnog polja bilo kakooblikovanog provodnika



MAGNETIZAM

- Magnetsko polje koaksijalnog kabla




MAGNETIZAM

- Magnetsko polje zavojnice i torusa




MAGNETIZAM

- Magnetski krug




MAGNETIZAM

- Magnetiziranje




MAGNETIZAM


- Elektromagneti su zavojnice koje su namotane na neko tijelo-jezgro od mekog

eljeza. Poslije ukljuenja struje jezgro postaje magnet i privlai dijeloveferomagnetnih materijala iz svoje okoline.

- Privlana sila elektromagneta:

- Primjena elektromagneta je raznolika u elektrinim mainama, instrumentimau telefoniji, telegrafiji itd.



MAGNETIZAM

Elektromagnetna sila

- Kada se u stalno magnetsko polje unese provodnik kroz koji protie strujadolazi do uzajamnog djelovanja stalnom magnetnog polja magneta i magnetnog

polja koje stvara provodnik protican strujom.



MAGNETIZAM




MAGNETIZAM


- Meusobno dejstvo beskonano dugih paralelnih provodnika protjecanihelektrinom strujom



MAGNETIZAM

Elektromagnetna sila - primjena



MAGNETIZAM

Elektromagnetska indukcija

- Pojava koja se javlja kada provodnik presijeca silnice magnetskog polja, pri

emu nije bitno da li se kree provodnik a polje miruje ili obrnuto naziva seelektromagnetska indukcija. Elektromotorna sila koja se pri tome javlja naziva

se inducirana elektromotorna sila a struja koja tee kroz zatvoreni strujni krug inducirana struja.



MAGNETIZAM


- Osim to je kroz svoje eksperimente otkrio pojavu elektromagnetne indukcijeon je ustanovio i povezanost veliine inducirane elektromotorne sile sa brzinompromjene magnetskog toka. Elektromotorna sila je vea to je vrijeme trajanjapromjene magnetskog toka krae.

- Faradejev zakon elektromagnetske indukcije: inducirana elektromotorna sila u

zatvorenom strujnom krugu jednaka je brzini promjene magnetskog toka, uzete

sa negativnim predznakom



MAGNETIZAM


- Lencov zakon: Inducirana elektromotorna sila ima takav smjer da stvara struju

koja se svojim magnetskim poljem protivi promjeni toka koja je izazvala

indukciju.



MAGNETIZAM


- Iducirana elektromotorna sila u ravnom vodiu



MAGNETIZAM


- Vrtlone struje su oblika vrtloga i javljaju se u metalnim vodiima koje se nalazeu promjenjivom magnetskom polju.

- Vrtlone struje zagrijavaju jezgra time i namotaje to dovodi do bregpropadanja izolacije.

- Pored toplotnog imaju i mehaniko dejstvo tj. suprostavljaju se kretanjuprovodnika ova pojava se koristi u cilju koenja pokretnih sistema nekihinstrumenata i sl.



MAGNETIZAM

Samoindukcija - induktivitet

- Samoindukcija ili vlastita indukcija je pojava koja se javlja kada usljed

promjene struje:

- dolazi do promjene magnetskog polja,

- usljed toga dolazi do promjene magnetskog toka,

- promjenjivi vlastiti magnetski tok presijeca zavoje i u njemu indukuje

elektromotornu silu samoindukcije.

Koeficijent samoindukcije naziva se induktiviet.

Oznaka je L a jedinica henri (1 H).



MAGNETIZAM

Samoindukcija - induktivitet

- Induktivitet zavojnice i torusa:

- Induktivitet vieslojnih zavojnica:

- Induktivitet dugakog dvoinog voda u zraku:



MAGNETIZAM

Meusobna indukcija - meuinduktivitet

- Meusobna indukcija je pojava induciranja elektromotorne sile u sekundarnomnamotaju u vrijeme kada se mijenja struja u primarnom namotaju.

Koeficijent meusobne indukcije M naziva se meuinduktiviet.



MAGNETIZAM

Zavojnica u krugu istosmjerne struje

- Zavojnica su uglavnom spiralni namotaji cilindrinog, pravougaonog ili nekogdrugog oblika. Induktivitet zavojnice zavisi od dimenzija, oblika, broja zavoja,

nainu motanja, jezgre.



MAGNETIZAM


- Zavojnica je svoju primjenu nala u strujnim krugovima gdje je potrebno da sestruja ne mijenja skokovito (npr. pri ukljuenju ili ukljuenju prekidaa).



MAGNETIZAM


Serijski spoj



MAGNETIZAM


Paralelni spoj



MAGNETIZAM

Energija u magnetnom polju

Ako se posmatra zavojnica prikljuena na izvor istosmjernog napona, moe sekonstatovati da se jedan dio elektrine energije izvora pretvara u toplotu, adrugi dio u energiju magnetskog polja.

Ukupna energija magnetskog polja zavojnice:

Energija magnetskog polja dvije induktivno spregnute zavojnice:



MAGNETIZAM

Magnetizam i elektromagnetizam u svakodnevnoj praksi

Magnetizam i elektromagnetizam u prirodi:

- magnetno polje zemljine kugle,

- prirodni magneti,

- primjena raznovrsna



MAGNETIZAM

Magnetizam i elektromagnetizam u primjeni (elektrine maine):

- transformatori

- elektrini motori pretvaranje elektrine u mehaniku energiju

- elektrini generatori proizvodnja elektrine energije (pretvaranje

mehanike energije u elektrinu)




MAGNETIZAM

Magnetizam i elektromagnetizam u zrakoplovstvu (zrakoplovi):

- alternatori i generatori istosmjerne struje,

- magneto sistemi paljenja,

- elektromagneti - solenoidi (npr. za startanje),

- radari,

- sistemi veze.




MAGNETIZAM

Magnetizam i elektromagnetizam u zrakoplovstvu (aerodromi):

- razne vrste antena koje proizvode elektromagnetna polja,

- sistemi veze,

- navigacioni sistemi,

- radari




Documents

Osnove Elektrotehnike_predavanja MAGNETIZAM