5 MAGNETIZAM I ELEKTROMAGNETIZAM

Transcript

1 MAGETIZAM I ELEKTROMAGETIZAM.1 Uvod u magnetizam.2 Magnetsko poje stanih magneta.3 Magnetsko poje eektrične struje.4 Magnetska indukcija. Magnetski tok i magnetska indukcija.6 Primjeri magnetske indukcije.7 Jakost magnetskog poja.8 Djeovanje magnetskog poja na vodič protjecan strujom.9 Međusobno djeovanje dvaju vodiča.10 ia magnetskog poja na naboj u gibanju - Lorentzova sia.11 ia magnetskog poja na strujnu petju.12 Magnetsko poje u materijau.13 Magnetski krug.14 Eektromagnet 81

2 Kratki ispit poznavanja osnovnih pojmova 1 1. Magneti su ona... koja imaju svojstvo..., pa privače avedite najčešće obike magneta Magnetsko poje je... u kojem se osjeća djeovanje Homogeno magnetsko poje je.... Upišite naziv magnetskog poa u prazno poje i nacrtajte magnetske sinice. 6. Magnetski tok apišite matematički izraz koji povezuje magnetsku indukciju, magnetski tok i poštinu presjeka te za svaku veičinu navedite mjernu jedinicu. 8. Magnetska permeabinost ii magnetska propustjivost je Za vakuum iznosi Magnetomotorna sia je Tvari u magnetskom poju opiru se proazu... svojim magnetskim otporom. 11. Ako se površina poprečnog presjeka kroz koju proazi magnetski tok tri puta smanji magnetski otpor će: a) ostati isti, b) se povećat tri puta, c) se smanjiti tri puta. 12. apišite izraz koji povezuje jakost magnetskog poja i magnetske indukcije te navedite mjernu jedinicu 1. tijea, magnetičnosti, žejezne predmete 2. Magneti u obiku ige, potkove, štapa 3. prostor oko magneta, magnetskih sia 4. poje čije su sinice paraene i jednako razmaknute. Jakost poja jednaka je u svakoj točki.. sinice 82

3 6. predstavja ukupan broj sinica koje proaze kroz neku površinu 7. Φ = B, Φ - magnetski tok u Wb, - površina u m 2, B - magnetska indukcija u T 8. sposobnost materijaa da se sabije ii jače magnetizira. µ 0 = 4ϖ 10 7 H/m 9. sia koja održava magnetski tok u magnetskom krugu 10. magnetskog toka 11. b) 12. B = µ H, B - magnetska indukcija u T, µ - propustjivost u As/Am, H - jakost magnetskog toka u A/m 1. Magneti mogu biti Kako se nazivaju krajevi magneta? Magnetske sinice su ehomogeno magnetsko poje.... acrtajte potkovičasti magnet i sinice magnetskog poja. 6. Magnetski krug je Gustoća magnetskog toka Ako se uz isti poprečni presjek magnetski tok smanji tri puta magnetska indukcija će: a) ostati ista, b) se povećati tri puta, c) se smanjiti tri puta. 9. Reativna magnetska permeabinost apišite izraz za magnetomotrnu siu zavojnice od zavoja kojim teče struja I: 11. Magnetski otpor ovisi o kroz koji proazi magnetski tok. apišite izraz za proračun magnetskog otpora. 12. Jakost magnetskog poja stani i promjenjivi. 2. Krajevi magneta nazivaju se poovi, sjeverni i južni. 3. inije kojima predstavjamo magnetsko poje. 4. nema paraene i jednako razmaknute sinice, a u razičitim točkama poja ima razičitu jakost.. 83

4 6. zatvoreni put kojim sinice proaze. 7. naziva se magnetska indukcija 8. c) 9. broj koji pokazuje koiko je puta magnetska permeabinost određene tvari veća od permeabinosti vakuuma. 10. Θ = I 11. srednjoj dujini magnetskog kruga, magnetskoj permeabinost tvari i površini presjeka, R = m µ 12. predstavja dio magnetomotorne sie koja se troši po jedinici magnetskog kruga Kratki ispit poznavanja osnovnih pojmova 2 1. Označite smjer magnetskog poja na sici. Paac pokazuje smjer..., a savijeni... smjer... poja. 2. acrtajte sinice magnetskog poja ravnog vodiča ako struja teče iz papira. 3. Odredite i ucrtajte smjer sie na vodič. acrtajte drugu siku i smjer sie na vodič ako se promijeni smjer struje. 4. Pravio ijeve ruke za siu na vodič u magnetskom poju gasi: Dan postavimo tako da sinice... u dan,... prsti pokazuju smjer... na vodič... acrtajte sinice magnetskog poja dvaju ravnih vodiča protjecanih strujom - struje teku u suprotnom smjeru. 84

5 6. O čemu ovisi sia magnetskog poja na naboj koji se giba u magnetskom poju? apišite matematički izraz Kako se računa magnetsko poje zavojnice? apišite matematički izraz. 8. Dijamagnetici su materijai kod kojih je reativna permeabinost... abrojite neke dijamagnetske materijae acrtajte krivuju petje histereze feromagnetskih materijaa. 10. Eektromagnet je struje, prsti, magnetskog, smjer smjer struje magnetskog poja udaraju, savijeni, sie. 8

6 6. ia ovisi o magnetskoj indukciji, koičini naboja i brzini. F = B Q v 7. H = I 8. µ r < 1; bakar, srebro, cink, auminij i zato 9. B B maks 1 B r 2 H m H C H C H m H B r 4 B maks 10. zavojnica kojom teče struja, sa zatvorenom ii djeomično zatvorenom jezgrom. Kratka provjera znanja 2 1. acrtajte sinice magnetskog poja ravnog vodiča ako struja teče u papir. 2. Odredite smjer sie na vodič kojim struja teče u naznačenom smjeru. acrtajte smjer magnetskog poja. 3. ia na vodič protjecan strujom, kad se nađe u magnetskom poju, ovisi o:... ia se računa prema izrazu: O čemu ovisi sia između dva vodiča protjecana strujom? apišite matematički izraz..... acrtajte sinice magnetskog poja dvaju ravnih vodiča protjecanih strujom - struje teku u istom smjeru. 86

7 6. apišite matematički izraz za računanje magnetskog poja ravnog vodiča apišite matematički izraz za računanje magnetskog poja u torusu Feromagnetici su materijai kod kojih je permeabinost... abrojite neke feromagnetske materijae acrtajte krivuju prvog magnetiziranja feromagnetika. 10. osivost eektromagneta je magnetskoj indukciji, dujini vodiča u magnetskom poju i jakosti struje; F = B I I I 4. ia ovisi o jakosti struja kroz vodiče i njihovoj međusobnoj udajenosti.; F = 2. µ H I = 2 r π 7. H = I 8. µ r > 1; žejezo, nika, kobat i njihove sitine 87

8 9. B B maks B C III B r II A I 0 H A H B H m H 10. sia kojom magnet privači feromagnetske materijae. Kratka provjera znanja 3 1. Koiki tok proazi površinom = 3 cm 2 ako je magnetska indukcija B = 2 T? 2. Magnetski tok Φ = 0,02 µwb proazi kroz jezgru presjeka = 2 mm 2. Ako je reativna permeabinost µ r = 1000, koika je jakost magnetskog poja? 3. Koiko jaka struja teče kroz zavojnicu s = 10 zavoja ako je magnetomotorna sia Θ = 6 A? 4. Kroz zavojnicu s = 200 zavoja dujine = 10 cm teče struja jakosti I = 20 ma. Izračunajte magnetomotornu siu i jakost poja kroz zavojnicu. 1. Φ = 600 µwb 2. H = 79,77 A/m 3. I = 4 ma 4. Θ = 0 A, H = 00 A/m 1. Koika je magnetska indukcija ako tok Φ = Wb proazi površinom = 6 cm 2? 2. Magnetski tok Φ = 0 µwb proazi kroz jezgru presjeka = 0 mm 2. Koika je reativna permeabinost ako je jakost poja H = 79 A/m? 3. Kroz zavojnicu s = 0 zavoja teče struja jakosti I = A. Izračunajte magnetomotornu siu i dujinu zavojnice ako je jakost poja H = 1000 A/m. 4. Koika je jakost magnetskog poja u točki koja je r = cm udajena od osi ravnog vodiča kojim teče struja jakosti I =10 A? 1. B = 2T 2. µ r = Θ = 20 A, = 2 cm 4. H = 31,83 A/m Kratka provjera znanja 4 1. U magnetskom poju indukcije B = 2 T vodič je postavjen okomito na sinice poja. Kad vodičem teče 88

9 struja jakosti I = 0 A, na njega djeuje sia F = 10. Koika je dujina vodiča obuhvaćena magnetskim pojem? 2. Kroz dva ravna vodiča obješena u zraku, dujine = km, na udajenosti r = 1 m teku struje jakosti I 1 = 1 ka i I 2 = 00 A suprotnih smjerova. Koika sia djeuje među vodičima i kakva je ta sia? 1. = 10 cm 2. F = 100, odbojna 1. Vodič dujine = 1 cm kojim teče struja jakosti I = 20 A postavjen je između poova magneta okomito na sinice magnetskog poja. Ako na vodič djeuje sia od F =3, izračunajte koika je magnetska indukcija. 2. Kroz dva ravna vodiča obješena u zraku, dujine = km, na udajenosti r =1 m teku struje istih jakosti I 1 = I 2 = I = 600 A, a suprotnih smjerova. Koika sia djeuje među vodičima i kakva je ta sia? 1. B = 1 T 2. F = 20, odbojna Kratka provjera znanja 1. a torusnu jezgru namotano je = 00 zavoja žice kojima teče struja jakosti I = 1, A. Reativna propustjivost je µ r =10, presjek torusa = 12, cm 2, a srednja dujina sinica = 3 cm. Koika je jakost poja u torusu i koiki je magnetski tok? 2. Kroz prstenastu zavojnicu bez jezgre s = 300 zavoja, srednje dujine = 0,8 m, teče struja jakosti I = 2 A. Površina presjeka zavojnice je = cm 2. Koiki je magnetski otpor? 1. H = 2142,86 A/m, Φ = 1,72 mwb 2. R m = 127, A/Wb 1. U torusu poprečnog presjeka = 2,8 cm 2 jakost poja iznosi H = 3000 Am. Koiki je magnetski tok u torusu ako je reativna propustjivost jezgre µ r = 411? Koiko jaka struja teče kroz = 40 zavoja namotanih na torusnu jezgru ako je srednja dujina sinica = 0 cm? 2. Feromagnetska jezgra ima presjek = 60 cm 2. rednja dujina sinica je = 1 m. a jezgru je namotano = 0 zavoja žice kojima teče struja jakosti I = 10 A. Reativna permeabinost magnetskog materijaa je µ r = 696. Koiki je magnetski otpor u magnetskom krugu? 1. Φ = 433,84 µwb, I = 3,33 A 2. R m = ,7 A/Wb 89

10 Kratka provjera znanja 6 1. Za magnetski krug kao na sici zadano je: srednja dujina sinice = 60 cm, uz zračni raspor širine 0 = 0,mm, magnetska indukcija B = 1 T, jakost magnetskog poja u zračnom rasporu H 0 = A/m, za čeik µ r = 260, µ 0 = 1, Wb/Am. Izračunajte magnetomotornu siu Θ Θ 1 = 630 A 1. Za magnetski krug kao na sici zadano je: = 1300 zavoja, srednja dujina sinice = 80 cm uz zračni raspor širine 0 = 1mm, jakost magnetskog poja u zračnom rasporu iznosi H 0 = A/m, a u čeiku H Fe =70 A/m, µ 0 = 1, Wb/Am. Izračunajte magnetomotornu siu Θ i struju I. I U 0 1. Θ = 2600 A, I = 2 A 90