Fizika plakát TTB

Elektromágnesesség

Mágneses mező

Alapjelenségek: -Az áram mágneses hatása: Orsted, 1820

Alapjelenségek: -Állandó mágnesek: azonos pólusok taszítják, ellentétes pólusok vonzzák egymást -Felfüggesztett mágnes É-D irányba áll be

Egyenes áramvezető mágneses tere: -A mágneses mező indukcióvonalai körkörösen veszik körül az árammal átjárt vezetőt, a vezetőre merőleges síkban

Mágneses erővonalak, vagy indukcióvonalak: -A mágneses tér szemléltetése, az el. erővonalak mintájára, indukcióvonalakkal történik -A mágneses tér erővonalait vasreszelékkel szemléltethetjük -Homogén és inhomogén mágneses mező indukcióvonalai:

Egyenes tekercs mágneses tere: -Az árammal átjárt tekercs belsejében erős mágneses tér keletkezik -Ha vasmagot helyezünk a tekercsbe a mágneses tér még erősebb lesz (elektromágnes)

Elektromágnesek a gyakorlatban -Elektromágneses daru:

Elektromágnesek a gyakorlatban: -Hangszóró:

Elektromágnesek a gyakorlatban: -Elektromos csengő:

Váltakozó áramú hálózat energiafogyasztása: -A váltakozó áramú elektromos munka, vagy energia: 𝑊=𝑈𝑒𝑓𝑓∙𝐼𝑒𝑓𝑓∙𝑡 [𝑊]=[𝑉]∙[𝐴]∙[𝑠]=[𝑊𝑠]=[𝐽] -…. elektromos teljesítmény: 𝑃𝑒𝑓𝑓=𝑈𝑒𝑓𝑓∙𝐼𝑒𝑓𝑓 [𝑃]=[𝑊𝑠]/[𝑠] =[𝑊] -A villamos hálózatból felvett energiát a „villanyóra” hivatalos nevén elektoromos fogyasztásmérő méri, kWh egységekben: 1𝑘𝑊ℎ=1000∙3600[𝑊𝑠]=3 600 000 [𝐽]

Elektromágnesesség

Mágneses mező

Elektromágneses indukció: -Ha egy tekercsbe mágnesrudat tolunk, akkor a tekercs végein feszültség keletkezik (indukálódik):

Mágneses mező hatása mozgó töltésre: Lorentz-erő: -A Föld mágneses tere így téríti el a Napból érkező töltött részecskéket (Sarki-fény keletkezése):

Mágneses indukció: -Lenz törvénye: az indukált feszültség által indított áram iránya olyan, hogy mágneses hatásával akadályozza az indukáló folyamatot.

Mágneses indukció: -Lenz törvénye:

Váltakozó feszültség: A váltakozó feszültség keltése: forgassunk egy vezetőkeretet mágneses térben:

Váltakozó feszültség: -Tehát a váltakozó áram időben szinuszos!

Váltakozó feszültség: -A hálózati váltakozó feszültség jellemzői:

A transzformátor: -Felépítése, működése:

𝑓𝑟𝑒𝑘𝑣𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎:𝑓=50 𝐻𝑧 𝑇=1/𝑓=1/50𝐻𝑧=0,02𝑠 𝑈𝑒𝑓𝑓=230𝑉 𝑈𝑚𝑎𝑥=√2 ∙𝑈𝑒𝑓𝑓 𝑈𝑚𝑎𝑥=√2∙230𝑉≅325𝑉

A transzformátor: -A váltakozó áram szállításának eszköze:

A transzformátor magyar feltalálói: -Déry Miksa, Bláthy Ottó, Ziprnowsky Károly Budapest, 1885

𝑈𝑝/𝑈𝑠𝑧 =𝑁𝑝/𝑁𝑠𝑧 𝑈𝑝∙𝐼𝑝≅𝑈𝑠𝑧∙𝐼𝑠𝑧 𝐻𝑎𝑡á𝑠𝑓𝑜𝑘 𝑘𝑏. 97 %

Váltakozó áram hatásai: -Hő,- és fényhatás: izzólámpa, vasaló, … -Mágneses hatás: elektromágneses daru, hangszóró, … -Élettani hatás: 10 mA-nél erősebb áram az emberi szervezetre végzetes lehet! (Halálos áramütés.) -Balesetvédelem: - védőföldelés a fémházú eszközök esetén, - Fí-relé, v. áramvédő kapcsoló, - Kettős szigetelés… -Kémiai hatás: nem értékelhető, mert elektrolízis, csak egyenárammal végezhető.