Pyörrevirrat TNE FY 7/ 10.10.2014

Silmukan saapuessa magneettikentän vaikutusalueelle syntyy sähkövirtaa Perustelu; induktiolaki Silmukan ollessa avoin, siihen ei indusoidu sähkövirtaa. Myös magneettinen voima häviää Pyörrevirrat levyssä:

Laajennus johdinsilmukasta metallilevyyn Indusoituu pyörrevirtoja Levyn reunojen välille syntyy lähdejännite Magneettikenttä levyn suhteen muuttuu Indusoitununut magneettikenttä:

Itseinduktio Käämin oman sähkövirran muutos (vaihtovirtaa, AC) indusoi käämiin sähkövirran muutosta vastustavan lähdejännitteen Magneettivuon tiheys riippuu käämissä kulkevasta sähkövirrasta Indusoitunut lähdejännite riippuu käämin sähkövirran muutosnopeudesta Lähdejännite riippuu myös käämin geometriasta ja ympäröivästä materiaalista, riippuvuutta kuvaa suure indukstanssi (L) Itseinduktiojännite:

INDUKTIIVINEN KYTKENTÄ Kahden käämin ollessa siten sijoitettu, että toisessa käämissä kulkevan sähkövirran synnyttämä magneettivuo läpäisee myös toisen käämin Sovelluksena muuntaja (luku 7)

Generaattori ja vaihtojännite Sähköenergian tuottaminen perustuu sähkömagneettisen induktioon Käämien pyörimisliike aiheuttaa indusoituvan lähdejännitteen suunta vaihtuu jaksollisesti -> vaihtojännite

Magneettivuon suuruus, kulma alfa

Vaihtojännite

Indusoituneen lähdejännitteen yksi jakso vastaa käämin yhtä pyörähdystä

Vastus vaihtovirtapiirissä

Generaattoriin kytketään sitä kuormittava sähkölaite Generaattoriin kytketään sitä kuormittava sähkölaite. Laitteen napojen välillä oleva jännite on napajännite u. Napajännite vaihtelee samalla tavalla kuin lähdejännitekin Ohmin lailla voit määrittää esim. vaihtojännitteen huippuarvon Vastus, sähkövirta ja jännitehäviö ovat virtapiirissä aina samassa vaiheessa

Virran ja jännitteen teholliset arvot Virran tehollinen arvo on yhtä suuri….. Vaihtojännitteen tehollinen arvo… s. 108 On helppo osoittaa, että keskimääräinen teho P on huippuarvon puolikas. (matemaattinen integrointi) Saman suuruinen tasavirta lämmittää vastusta teholla:

Vastus, käämi ja kondensaattori vaihtovirtapiirissä Vastusten lisäksi on muitakin komponentteja, jotka rajoittavat sähkövirran kulkua Kondensaattorin ja ideaalisen käämin vaihtovirtaa tajoittavaa ominaisuutta kutsutaan reaktanssiksi X,

Käämi vaihtovirtapiirissä Käämi rajoittaa sähkövirtaa enemmän vaihtovirtapiirissä Ideaalisen kääminsähkövirta on kääntäen verrannollinen induktanssiin ja jännitelähteen taajuuteen Induktiivinen reaktanssin suuruus on riippuvainen käämin induktanssista että vaihtovirran taajuudesta:

Kondensaattori vaihtovirtapiirissä Tasavirtapiirissä esiintyy lyhyt aikainen sähkövirta ladatessa tai purettaessa, Ei muuten. Vaihtovirtapiirissä näkyy tehollinen arvo Suuruus riippuu vaihtojännitteen taajuudesta että kond. kapasitanssin suuruudesta. Kapasitiivinen reaktanssi:

Vastus, käämi ja kondensaattori RLC-piiri, sähkövirtaa rajoittavaa ominaisuutta kutsutaan impedanssiksi Impedanssi RLC-piirissä