Univerzitet u Banjoj Luci Elektrotehnički fakultet Katedra za opštu elektrotehniku

Σχετικά έγγραφα
l = l = 0, 2 m; l = 0,1 m; d = d = 10 cm; S = S = S = S = 5 cm Slika1.

UNIVERZITET U NIŠU ELEKTRONSKI FAKULTET SIGNALI I SISTEMI. Zbirka zadataka

- pravac n je zadan s točkom T(2,0) i koeficijentom smjera k=2. (30 bodova)

Pismeni ispit iz matematike Riješiti sistem jednačina i diskutovati rješenja sistema u zavisnosti od parametra: ( ) + 1.

SISTEMI NELINEARNIH JEDNAČINA

Osnovne teoreme diferencijalnog računa

Osnove elektrotehnike I popravni parcijalni ispit VARIJANTA A

OM2 V3 Ime i prezime: Index br: I SAVIJANJE SILAMA TANKOZIDNIH ŠTAPOVA

MATRICE I DETERMINANTE - formule i zadaci - (Matrice i determinante) 1 / 15

M086 LA 1 M106 GRP. Tema: Baza vektorskog prostora. Koordinatni sustav. Norma. CSB nejednakost

Elementi spektralne teorije matrica

PRAVA. Prava je u prostoru određena jednom svojom tačkom i vektorom paralelnim sa tom pravom ( vektor paralelnosti).

I.13. Koliki je napon između neke tačke A čiji je potencijal 5 V i referentne tačke u odnosu na koju se taj potencijal računa?

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

RAČUNSKE VEŽBE IZ PREDMETA POLUPROVODNIČKE KOMPONENTE (IV semestar modul EKM) IV deo. Miloš Marjanović

Gauss, Stokes, Maxwell. Vektorski identiteti ( ),

1 UPUTSTVO ZA IZRADU GRAFIČKOG RADA IZ MEHANIKE II

DISKRETNA MATEMATIKA - PREDAVANJE 7 - Jovanka Pantović

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

( ) ( ) 2 UNIVERZITET U ZENICI POLITEHNIČKI FAKULTET. Zadaci za pripremu polaganja kvalifikacionog ispita iz Matematike. 1. Riješiti jednačine: 4

Kontrolni zadatak (Tačka, prava, ravan, diedar, poliedar, ortogonalna projekcija), grupa A

VJEŽBE 3 BIPOLARNI TRANZISTORI. Slika 1. Postoje npn i pnp bipolarni tranziostori i njihovi simboli su dati na slici 2 i to npn lijevo i pnp desno.

3.1 Granična vrednost funkcije u tački

OSNOVI ELEKTRONIKE VEŽBA BROJ 2 DIODA I TRANZISTOR

ELEKTROTEHNIČKI ODJEL

Zadaci sa prethodnih prijemnih ispita iz matematike na Beogradskom univerzitetu

Teorijske osnove informatike 1

Otpornost R u kolu naizmjenične struje

Riješeni zadaci: Nizovi realnih brojeva

θ a ukupna fluks se onda dobija sabiranjem ovih elementarnih flukseva, tj. njihovim integraljenjem.

2 tg x ctg x 1 = =, cos 2x Zbog četvrtog kvadranta rješenje je: 2 ctg x

OSNOVI ELEKTRONIKE VEŽBA BROJ 1 OSNOVNA KOLA SA DIODAMA

Pismeni ispit iz matematike GRUPA A 1. Napisati u trigonometrijskom i eksponencijalnom obliku kompleksni broj, zatim naći 4 z.

Betonske konstrukcije 1 - vežbe 3 - Veliki ekscentricitet -Dodatni primeri

IZVODI ZADACI (I deo)

radni nerecenzirani materijal za predavanja R(f) = {f(x) x D}

Geometrija (I smer) deo 1: Vektori

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

IZRAČUNAVANJE POKAZATELJA NAČINA RADA NAČINA RADA (ISKORIŠĆENOSTI KAPACITETA, STEPENA OTVORENOSTI RADNIH MESTA I NIVOA ORGANIZOVANOSTI)

Induktivno spregnuta kola

Program testirati pomoću podataka iz sledeće tabele:

OSNOVI ELEKTRONIKE. Vežbe (2 časa nedeljno): mr Goran Savić

Klasifikacija blizu Kelerovih mnogostrukosti. konstantne holomorfne sekcione krivine. Kelerove. mnogostrukosti. blizu Kelerove.

41. Jednačine koje se svode na kvadratne

III VEŽBA: FURIJEOVI REDOVI

Operacije s matricama

a M a A. Može se pokazati da je supremum (ako postoji) jedinstven pa uvodimo oznaku sup A.

1.4 Tangenta i normala

numeričkih deskriptivnih mera.

Računarska grafika. Rasterizacija linije

( , treći kolokvij) 3. Na dite lokalne ekstreme funkcije z = x 4 + y 4 2x 2 + 2y 2 3. (20 bodova)

Zadatak 1 Dokazati da simetrala ugla u trouglu deli naspramnu stranu u odnosu susednih strana.

1 Promjena baze vektora

Veleučilište u Rijeci Stručni studij sigurnosti na radu Akad. god. 2011/2012. Matematika. Monotonost i ekstremi. Katica Jurasić. Rijeka, 2011.

Trigonometrija 2. Adicijske formule. Formule dvostrukog kuta Formule polovičnog kuta Pretvaranje sume(razlike u produkt i obrnuto

5. Karakteristične funkcije

IZVODI ZADACI ( IV deo) Rešenje: Najpre ćemo logaritmovati ovu jednakost sa ln ( to beše prirodni logaritam za osnovu e) a zatim ćemo

2.7 Primjene odredenih integrala

OBRTNA TELA. Vladimir Marinkov OBRTNA TELA VALJAK

STATIČKE KARAKTERISTIKE DIODA I TRANZISTORA

Funkcije dviju varjabli (zadaci za vježbu)

nvt 1) ukoliko su poznate struje dioda. Struja diode D 1 je I 1 = I I 2 = 8mA. Sada je = 1,2mA.

Riješeni zadaci: Limes funkcije. Neprekidnost

Apsolutno neprekidne raspodele Raspodele apsolutno neprekidnih sluqajnih promenljivih nazivaju se apsolutno neprekidnim raspodelama.

DIMENZIONISANJE PRAVOUGAONIH POPREČNIH PRESEKA NAPREGNUTIH NA PRAVO SLOŽENO SAVIJANJE

Elektrotehnički fakultet univerziteta u Beogradu 17.maj Odsek za Softversko inžinjerstvo

Rad, snaga, energija. Tehnička fizika 1 03/11/2017 Tehnološki fakultet

Elektrodinamika ( ) ELEKTRODINAMIKA Q t l R = ρ R R R R = W = U I t P = U I

Inženjerska grafika geometrijskih oblika (5. predavanje, tema1)

Iskazna logika 3. Matematička logika u računarstvu. novembar 2012

Ispit održan dana i tačka A ( 3,3, 4 ) x x + 1

Osnove elektrotehnike II parcijalni ispit VARIJANTA A. Profesorov prvi postulat: Što se ne može pročitati, ne može se ni ocijeniti.

, 81, 5?J,. 1o~",mlt. [ BO'?o~ ~Iel7L1 povr.sil?lj pt"en:nt7 cf~ ~ <;). So. r~ ~ I~ + 2 JA = (;82,67'11:/'+2-[ 4'33.10'+ 7M.

4 Numeričko diferenciranje

IspitivaƬe funkcija: 1. Oblast definisanosti funkcije (ili domen funkcije) D f

Verovatnoća i Statistika I deo Teorija verovatnoće (zadaci) Beleške dr Bobana Marinkovića

MATEMATIKA 2. Grupa 1 Rexea zadataka. Prvi pismeni kolokvijum, Dragan ori

KVADRATNA FUNKCIJA. Kvadratna funkcija je oblika: Kriva u ravni koja predstavlja grafik funkcije y = ax + bx + c. je parabola.

(P.I.) PRETPOSTAVKA INDUKCIJE - pretpostavimo da tvrdnja vrijedi za n = k.

Zavrxni ispit iz Matematiqke analize 1

NOMENKLATURA ORGANSKIH SPOJEVA. Imenovanje aromatskih ugljikovodika

7 Algebarske jednadžbe

Dijagonalizacija operatora

Matematika 1 - vježbe. 11. prosinca 2015.

konst. Električni otpor

Univerzitet u Nišu, Prirodno-matematički fakultet Prijemni ispit za upis OAS Matematika

Novi Sad god Broj 1 / 06 Veljko Milković Bulevar cara Lazara 56 Novi Sad. Izveštaj o merenju

V(x,y,z) razmatrane povrsi S

1 Afina geometrija. 1.1 Afini prostor. Definicija 1.1. Pod afinim prostorom nad poljem K podrazumevamo. A - skup taqaka

Eliminacijski zadatak iz Matematike 1 za kemičare

Linearna algebra 2 prvi kolokvij,

S t r a n a 1. 1.Povezati jonsku jačinu rastvora: a) MgCl 2 b) Al 2 (SO 4 ) 3 sa njihovim molalitetima, m. za so tipa: M p X q. pa je jonska jačina:

10. STABILNOST KOSINA

Računarska grafika. Rasterizacija linije

21. ŠKOLSKO/OPĆINSKO/GRADSKO NATJECANJE IZ GEOGRAFIJE GODINE 8. RAZRED TOČNI ODGOVORI

4.7. Zadaci Formalizam diferenciranja (teorija na stranama ) 343. Znajući izvod funkcije x arctg x, odrediti izvod funkcije x arcctg x.

18. listopada listopada / 13

RIJEŠENI ZADACI I TEORIJA IZ

BETONSKE KONSTRUKCIJE 2

Cauchyjev teorem. Postoji više dokaza ovog teorema, a najjednostvniji je uz pomoć Greenove formule: dxdy. int C i Cauchy Riemannovih uvjeta.

Transcript:

Univerzitet u Banjoj Luci Elektrotehnički fakultet Katedra za opštu elektrotehniku Laboratorijske vježbe iz predmeta: Osnovi elektrotehnike 2 Druga vježba Mjerenje intenziteta vektora magnetske indukcije Student: Broj indeksa:

Uvod Prisustvo magnetskog polja u nekoj sredini se može manifestovati pojavom magnetske sile, što ima veliki praktični značaj. Izvor magnetskog polja predstavljaju naelektrisanja u kretanju, pa u njihovoj neposrednoj okolini dolazi do manifestacije magnetskog polja djelovanjem magnetske sile. Magnetska sila djeluje samo na druga nelektrisanja u kretanju. Ukoliko podemo od Kulonovog zakona za elektrostatičko polje koje potiče od dva tijela naelektrisanja Q 1 i Q 2 i primijenimo Lorencove transformacije u slučaju da se ona kreću brzinama v 1 i v 2 dobijamo izraz za silu kojom prvo tijelo djeluje na drugo: F 12 = 1 Q 1 Q 2 4πǫ 0 r 2 r 0 + 1 Q 2 v 2 (Q 1 v 1 r 0 ) 4πǫ 0 c 2 0 r 2 (1) gdje je ǫ 0 dielektrična permitivnost vakuuma, r udaljenost izmedu dva tijela a r 0 jedinični vektor položajadrugoguodnosunaprvotijelo, ac 0 jebrzinaprostiranjasvjetlosti. Prvičlanujednačini (1) predstavlja silu izmedu dva tijela u stanju mirovanja (elektrostatičku silu), dok drugi član predstavlja dodatnu komponentu sile koja se javlja samo ukoliko se naelektrisana tijela kreću u odnosu na posmatrača 1. Drugi član u (1) nazivamo magnetskom silom i pišemo u obliku: F m12 = µ 0 Q 2 v 2 (Q 1 v 1 r 0 ) 4π r 2 (2) gdje je µ 0 = 1/(ǫ 0 c 2 0 ) magnetska permeabilnost vakuuma. U prethodnom slučaju izvor magnetskog polja predstavlja proizvod količine naelektrisanja i vektora brzine njegovog kretanja Q v, medutim veći praktični značaj ima organizovano kretanje nosilaca naelektrisanja u slučaju linijskih, površinskih i zapreminskih struja. Pošto proizvod Q 1 v 1 u (2) prepoznajemo kao izvor magnetskog polja, magnetsku silu na Q 2 v 2 možemo predstaviti kao vektorski proizvod: F m12 = Q 2 v 2 B 1 (3) gdje je B 1 vektor magnetske indukcije koji potiče od prvog naelektrisanja u kretanju na mjestu drugog naelektrisanja u kretanju. U slučaju linijskih, površinskih i zapreminskih struja kao izvore magnetskog polja posmatramo strujne elemente, koji predstavljaju usmjereno kretanje nosilaca naelektrisanja u malom geometrijskom elementu. Doprinos magnetskoj indukciji svakog strujnog elementa u nekoj tački se može odrediti pogodnim odabirom oblika Bio-Savarovog zakona: db = µ 0 Id l r 0 4π r 2, db = µ 0 4π J s ds r 0 r 2, d B = µ 0 4π Jdv r 0 r 2 (4) gdje je Id l strujni element linijskog provodnika, J s ds strujni element površinske struje, a Jdv strujni element zapreminske struje. Vektor B u nekoj tački se računa kao vektorski zbir svih doprinosa d B od svih strujnih elemenata. 1 Ako su brzine v 1 i v 2 različite od nule 1

Magnetsko polje solenoida Solenoid predstavlja niz gusto namotanih zavojaka na jezgru kružnog poprečnog presjeka. Pretpostavimo da imamo solenoid poluprečnika poprečnog presjeka a i dužine b sa N gusto motanih zavojaka, kao što je prikazano na Slici 1. Slika 1: Solenoid sa N zavojaka kroz koje protiče struja I i njegov poprečni presjek Zbog konačne širine poprečnog presjeka provodnika nemamo kružne provodne konture, ali aproksimacija zavojaka zatvorenim kružnim konturama olakšava dalju analizu ne uvodeći primjetnu grešku. Propuštanjem struje kroz zavojke dolazi do pojave magnetskog polja, čije su linije prikazane na Slici 2. Posebno je interesantno odrediti intenzitet vektora magnetske indukcije u nekoj proizvoljnoj tački P na osi solenoida, Slika 2. Slika 2: Linije polja vektora B u solenoidu i strujni plašt di Vektor magnetske indukcije u tački P se odreduje metodom superpozicije, tj. sabiranjem doprinosa svih strujnih plaštova infinitezimalno male širine dz koje možemo da uočimo na solenoidu. Ukupna struja jednog strunog plašta je: di = NI dz (5) b a pošto je širina dz veoma mala, jedan prsten se može aproksimirati kružnom konturom. Doprinos jedne kružne konture vektoru magnetske indukcije u tački P je: gdje bi se ukupni vektor dobio integracijom: B = d B = µ 0dIa 2 2r 3 i z (6) z2 z 1 µ 0 NIa 2 2br 3 dz i z (7) 2

Geometrijskom analizom koordinata prikazanim na Slici 2, moguće je izvršiti prelazak sa prostornih na ugaone koordinate, pri čemu je jednostavnije izračunati integral (7). Moguće je uočiti da važi: a = rcosθ, dzcosθ = rdθ (8) Kombinovanjem (7) i (8) se dobija izraz: B = µ 0NI 2b θ2 i z cosθdθ (9) θ 1 odnosno: B = 1 2 µ 0N I(sinθ 2 sinθ 1 ) (10) gdje je N = N/b gustina motanja namotaja. U slučaju veoma dugačkih solenoida, ili onih kojima je poluprečnik dovoljno manji od dužine, intenzitet vektora B na sredini ose je jednak B = µ 0 N I. 3

Priprema za vježbu Zadatak 1. Šta je izvor magnetskog polja i gdje se pojavljuje magnetska sila? Zadatak 2. Definisati i izvesti odgovarajući oblik Bio-Savarovog zakona za planarne sisteme i za slučaj pravolinijskih provodnika konačne dužine. Zadatak 3. Pretpostavimo da imamo solenoid kao što je prikazano u odeljku Magnetsko polje solenoida. Ukoliko su dimenzije solenoida takve da važi b = 2a, naći odnos intenziteta vektora B na osi solenoida u slučaju da se tačka P nalazi na sredini solenoida i u slučaju kada je tačka P na samom kraju solenoida (u ravni prvog ili poslednjeg zavojka). Odgovori 4

Rad u laboratoriji Zadaci za rad u laboratoriji: 1. Spojiti električnu šemu sa Slike 3. + E R A Slika 3: Električno kolo za mjerenje magnetske indukcije solenoida S A S B 2. Podešavanjem klizača na potenciometru, podesiti da pokazivanje ampermetra bude redom 20 ma, 40 ma, 60 ma, 80 ma i 100 ma. 3. Za svaku od struja izmjeriti magnetsku indukciju na osi solenoida na jednom od njegovih krajeva (tačka A ili tačka B) i rezultate upisati u Tabelu 1. Tabela 1: Intenzitet vektora B u odnosu na intenzitet struje. Struja [ma] 20 40 60 80 100 Indukcija [µt] 4. Kakva je zavisnost intenziteta vektora magnetske indukcije od struje? 5. Na osnovu rezultata iz Tabele 1 izračunati intenzitet vektora magnetske indukcije na sredini ose solenoida ukoliko se može usvojiti aproksimacija dimenzija solenoida b = 2a (Slika 1). Rezultate upisati u Tabelu 2. Tabela 2: Procjena intenziteta vektora B na sredini solenoida na osnovu njegovog intenziteta na kraju solenoida. Indukcija na kraju [µt] Indukcija na sredini [µt] 6. Ukoliko se zanemari višeslojno motanje navojka, na osnovu dobijenih rezultata procjeniti magnetsku permitivnost vazduha. 5

Rezultati i izvodenja 6