Elektromagnetism. Kapitel , 18.4 (fram till ex 18.8)

Relevanta dokument
Elektromekaniska energiomvandlare (Kap 7) Likströmsmaskinen (Kap 8)

Elektromekaniska energiomvandlare (Kap 7) Likströmsmaskinen (Kap 8)

Bra tabell i ert formelblad

Sensorer, effektorer och fysik. Grundläggande fysikaliska begrepp som är viktiga inom mättekniken

Fö 4 - TSFS11 Energitekniska system Enfastransformatorn

IE1206 Inbyggd Elektronik

Motorprincipen. William Sandqvist

LNB727, Transformatorn. Jimmy Ehnberg, Examinator Avd. för Elkraftteknik Inst. för Elektroteknik

Strålningsfält och fotoner. Kapitel 23: Faradays lag

Tentamen ellära 92FY21 och 27

TSFS04, Elektriska drivsystem, 6 hp Föreläsning 1 - Introduktion, magnetiska kretsar och material

Växelspänning och effekt. S=P+jQ. Olof Samuelsson Industriell Elektroteknik och Automation

Växelspänning och effekt. S=P+jQ. Ingmar Leisse Industriell Elektroteknik och Automation

ETEF15 Krets- och mätteknik, fk Fältteori och EMC föreläsning 2

Rep. Kap. 27 som behandlade kraften på en laddningar från ett B-fält.

Rättningstiden är i normalfall 15 arbetsdagar, till detta tillkommer upp till 5 arbetsdagar för administration.

Elektromekaniska energiomvandlare, speciellt likströmsmaskinen (relevanta delar av kap 7)

Tentamen i El- och vågrörelselära,

Laboration 2: Konstruktion av asynkronmotor

IF1330 Ellära KK1 LAB1 KK2 LAB2. tentamen

Elektriska drivsystem Föreläsning 2 - Transformatorer

TSFS04, Elektriska drivsystem, 6 hp Föreläsning 1 - Introduktion, magnetiska kretsar och material

Magnetostatik och elektromagnetism

Föreläsning 8. Ohms lag (Kap. 7.1) 7.1 i Griffiths

2.7 Virvelströmmar. Om ledaren är i rörelse kommer den att bromsas in, eftersom det inducerade magnetfältet och det yttre fältet är motsatt riktade.

Magnetism. Beskriver hur magneter med konstanta magnetfält, t.ex. permanentmagneter, växelverkar med varandra och med externa magnetfält.

Magnetiska fält. Magnetiska fält. Magnetiska fält. Magnetiska fält. Två strömförande ledningar kraftpåverkar varandra!

TSFS04, Elektriska drivsystem, 6 hp Föreläsning 4 - Grundläggande principer för elmaskiner

TSFS04, Elektriska drivsystem, 6 hp Föreläsning 2 - Trefassystem och transformatorn

EDI615 Tekniska gränssnitt Fältteori och EMC föreläsning 2

Fö 3 - TMEI01 Elkraftteknik Enfastransformatorn

TSFS04, Elektriska drivsystem, 6 hp Föreläsning 1 - Introduktion, magnetiska kretsar och material

Magnetism och EL. Prov v 49

Elektriska drivsystem Föreläsning 4 - Introduktion av roterande maskiner

Fö 4 - TSFS11 Energitekniska system Enfastransformatorn

Induktans Induktans Induktans Induktans

LABORATION 2 MAGNETISKA FÄLT

Tenta svar. E(r) = E(r)ˆr. Vi tillämpar Gauss sats på de tre områdena och väljer integrationsytan S till en sfär med radie r:

EDI615 Tekniska gränssnitt Fältteori och EMC föreläsning 2

Tentamen för TFYA87 Fysik och Mekanik

93FY51/ STN1 Elektromagnetism Tenta : svar och anvisningar

Kommentarer till målen inför fysikprovet. Magnetism & elektricitet


Skriftlig tentamen i Elektromagnetisk fältteori för π3 (ETEF01) och F3 (EITF85)

4. Elektromagnetisk svängningskrets

attraktiv repellerande

Upp gifter I=2,3 A. B=37 mt. I=1,9 A B=37 mt. B=14 mt I=4,7 A

Elektriska drivsystem Föreläsning 3 - Elektromekaniska omvandlingsprinciper

Övningsuppgifter/repetition inom elektromagnetism + ljus (OBS: ej fullständig)

Tentamen i El- och vågrörelselära,

FK Elektromagnetism, Fysikum, Stockholms universitet Tentamensskrivning (1:a omtentan), tisdag 17 juni 2014, kl 9:00-14:00

Fysik TFYA86. Föreläsning 8/11

Formelsamling. Elektromagnetisk fältteori för F och Pi ETE055 & ETEF01

Tentamen för TFYA87 Fysik och Mekanik

Växelspänning och effekt. S=P+jQ. Industriell Elektroteknik och Automation

Skriftlig tentamen i Elektromagnetisk fältteori för π3 (ETEF01) och F3 (ETE055)

Kandidatprogrammet FK VT09 DEMONSTRATIONER INDUKTION I. Induktion med magnet Elektriska stolen Självinduktans Thomsons ring

IE1206 Inbyggd Elektronik

Vecka 4 INDUKTION OCH INDUKTANS (HRW 30-31) EM-OSCILLATIONER OCH VÄXELSTRÖMSKRETSAR

Strålningsfält och fotoner. Kapitel 23: Faradays lag

Växelström och reaktans

Tentamen för TFYA87 Fysik och Mekanik

Demonstration: De magnetiska grundfenomenen. Utrustning: Tre stavmagneter, metallkulor, mynt, kompass.

Asynkronmotorn. Den vanligaste motorn i industrin Alla effektklasser, från watt till megawatt Typiska användningsområden

Prov (b) Hur stor är kraften som verkar på en elektron mellan plattorna? [1/0/0]

Tentamensskrivning i Ellära: FK4005e Fredag, 11 juni 2010, kl 9:00-15:00 Uppgifter och Svar

Nikolai Tesla och övergången till växelström

ETEF15 Krets- och mätteknik, fk Fältteori och EMC föreläsning 2

9. Magnetisk energi Magnetisk energi för en isolerad krets

9. Magnetisk energi [RMC 12] Elektrodynamik, vt 2013, Kai Nordlund 9.1

Tentamen Modellering och simulering inom fältteori, 21 oktober, 2006

Tentamen för TFYA87 Fysik och Mekanik

Magnetostatik, induktans (och induktion) kvalitativa frågor och lösningsmetodik

Införa begreppen ström, strömtäthet och resistans Ohms lag Tillämpningar på enkla kretsar Energi och effekt i kretsar

ETEF15 Krets- och mätteknik, fk Fältteori och EMC föreläsning 3

Där r är ortsvektorn mellan den punkt där fältet beräknas och den punkt där linjeelementet dl av strömbanan finns.

Tentamen i EJ1200 Eleffektsystem, 6 hp

Elektriska drivsystem, 6-8 hp Föreläsning 1 - Introduktion, magnetiska kretsar och material

Kapitel 27: Magnetfält och magnetiska krafter Beskriva permanentmagneters beteende Samband magnetism-laddning i rörelse Ta fram uttryck för magnetisk

Elektricitet och magnetism. Elektromagneter

Tentamen för TFYA87 Fysik och Mekanik

Tentamen Modellering och simulering inom fältteori, 8 januari, 2007

Tentamen för TFYA87 Fysik och Mekanik

9. Magnetisk energi Magnetisk energi för en isolerad krets

Asynkronmotorn. Industriell Elektroteknik och Automation

Prov Fysik B Lösningsförslag

Sedan tidigare För att varvtalsreglera likströmsmotor måste spänningen ändras För att varvtalsreglera synkron- och

Tentamen för TFYA87 Fysik och Mekanik

Lösningsförslag/facit Tentamen. TSFS04 Elektriska drivsystem 19 aug, 2011, kl

ETEF15 Krets- och mätteknik, fk Fältteori och EMC föreläsning 3

Tentamen i El- och vågrörelselära,

Vad betyder det att? E-fältet riktat åt det håll V minskar snabbast

Tentamen i Elektromagnetisk fältteori för π3 och Modellering och simulering inom fältteori för F3, 24 augusti, 2009, kl

Föreläsning 5, clickers

Strömförsörjning. Transformatorns arbetssätt

Introduktion till fordonselektronik ET054G. Föreläsning 3

Permanentmagnetiserad synkronmotor. Industriell Elektroteknik och Automation

Transkript:

Elektromagnetism Kapitel 8.-8., 8.4 (fram till ex 8.8)

Varför magnetism? Energiomvandling elektrisk magnetisk mekanisk Elektriska maskiner Reversibla processer (de flesta) Motor Generator Elektromagneter Ej reversibla

Magnetism Omagnetiserad Magnetiserad S Externt fält

Magnetiserande fält, H (Magnetisk fältstyrka) Elektrisk ström Magnetiskt fält Hans Christian Ørsted, 80 Ström i en ledare ger H-fält Amperes lag ger storleken på H H Hds ΣI I πr Oändligt lång rak ledare

Magnetisk flödestäthet, B B-fältet är materialberoende kallas permeabilitet, beror på materialet B H B 0 r I πr 4π0 H 7 r Vs m 0 Wb,, T m relativ permeabilitet, materialberoende Luft: r Ferromagnetiska material: r 00-0000

Hur uppstår magnetiskt flöde? Ström i ledare ger H-fält Domänerna i materialet kring ledaren vrids, hur mycket beror på H-fältet och fältet från domänerna ger B-fältet Större ger alltså högre flödestäthet B I πr B < B

Samband mellan B och H Mättning Förekommer i magnetiska material Ökning av strömmen ger (nästan) ingen ökning av flödet Kärnan beter sig som luft, 0 Lutning Mättning Mättning

Magnetiskt flöde, mmk, reluktans Amperes lag igen ΣI Hds I H l fe B I l fe Φ I l fe A l fe I Φ A F R Φ Magnetomotorisk kraft, mmk Reluktans Flöde

Magnetiskt flöde, mmk, reluktans elektrisk ekvivalent I l Φ A fe jämför med U R I

I I 0 l 0 fe r l A fe r fe A Kärna med luftgap fe Φ + fe + δ A 0 l δ 0 δ A δ Φ Φ δ gäller om δ<<l fe

Induktion Ändring av flödet genom en slinga ger inducerad spänning e dψ dt dφ dt Konstant flöde ger ingen inducerad spänning Snabbare förändring av flödet ger högre spänning Fler varv ger högre spänning Sammanlänkat flöde

Induktion Rotera en slinga i ett magnetfält Φ Φ e e e ˆΦ sinα ˆΦ sinωt dφ dt ˆΦω cosωt e ˆΨω cosωt eˆcosωt

Induktion 3 Ψ Ψˆ sinωt e Ψˆ ω cosωt Inducerad spänning ligger 90 före flödet Inducerad spänning är proportionell mot flöde och varvtal

Gör tvärt om Lägg på en sinusformig spänning v vˆ cosωt Spänningen skapar en ström som skapar ett flöde En spänning e induceras (emk) Idealt är e v Flödet bestäms av Ψ Ψ t 0 eˆcosωt 0 eˆ sinωt ω

Flöde och inducerad spänning e Ψ eˆcosωt max T / 4 eˆcosω t E 4,44 Bmax 0 eˆ B Afe ω E B max max A πf f eˆ ω A B max för transformatorplåt,0 T Maximalt flöde vid tt/4 Transformatorformeln

Induktans Sedan tidigare di v L L dt Detta kommer från induktionslagen dφ dψ e dt dt Induktansen ges av Li Φ Ψ Energi i spole di W Pdt dt LI ( u i) dt L i dt

Lenz lag är flödet i en slinga ändras induceras en spänning Om slingan är sluten ger den inducerade spänningen upphov till en ström Strömmen ger upphov till ett magnetiskt flöde Det magnetiska flödet har sådan riktning att det motverkar flödesändringen

Ideal transformator V och I skapar flödet Φ Den inducerade spänningen V och strömmen I skapar ett motriktat flöde Φ Φ tar ut Φ (nästan helt)

Ideal transformator primärsida sekundärsida Varför används järnkärna? Stort r lägre ström för samma flöde Låg reluktans gör att flödet väljer att följa kärnan Varför lamineras kärnan? Minska virvelströmsförlusterna I l fe Φ A

Transformatorn (ideal) omsättning dt d V dt d V Φ Φ Jämför med växellåda ω M ω M P P I V I V P P Φ Φ V V V V Φ Φ I I

Transformatorn några exempel Svetstransformator > hög ström låg spänning Tändare till oljebrännare < hög spänning låg ström Krafttransformator

Magnetisk kraftverkan Strömförande ledare i magnetfält Kraftverkan vill jämna ut fältfördelningen F BIl

Energi i induktans W W LI B l fe A 0 Ψ i fe fe l + δ A δ 0 Φ i i B A B la Energin finns bunden (mestadels) i luftgapet

Reluktanskraft Elektromagnet W F F dw dl B l 0 B 0 δ A δ A δ B 0 l δ A δ dl Eftersträvar att minimera den magnetiska energin Jämför med fjäder

Reluktanskraft Elektromagnet

Sammanfattning Magnetiserande fält (H) ges av Amperes lag Magnetisk flödestäthet (B) bestäms av H och materialets permeabilitet ( r ) Induktionslagen Lenz lag e dφ dt E 4,44 Bmax F BIl f Hds A ΣI B 0 H Den inducerade spänningen har sådant tecken att strömmen ger ett magnetiskt flöde som motverkar flödesändringen Transformatorformeln Magnetisk kraftverkan r