2.1 Sähkömagneettinen induktio

Esitys aiheesta: "2.1 Sähkömagneettinen induktio"— Esityksen transkriptio:

1 2.1 Sähkömagneettinen induktio
FY7: Sähkömagnetismi 2.1 Sähkömagneettinen induktio

2 Sähkömagneettinen induktio
Pyöritetään kestomagneettia herkkään virtamittariin kytketyn käämin lähellä.

3 Sähkömagneettinen induktio
Saadaan oheinen kuvaaja. Suljettuun virtapiiriin syntyy sähkövirta(!)

4 Sähkömagneettinen induktio
Käämiin kohdistuvan ulkoisen magneettikentän muutos indusoi (synnyttää) käämiin jännitteen (induktiojännitteen). Syntynyttä sähkövirtaa nimitetään induktiovirraksi.

5 Sähkömagneettinen induktio

6 Sähkömagneettinen induktio
Kun johdin on muuttuvassa magneettikentässä, siihen indusoituu jännite. Tämä aiheuttaa suljettuun virtapiiriin sähkövirran (induktiovirran) Kyseistä ilmiötä kutsutaan sähkömagneettiseksi induktioksi.

7 Sähkömagneettinen induktio
Asetetaan vapaasti liikkumaan pääsevä alumiinirengas riippumaan. Viedään käämin rautasydän alumiinirenkaan sisälle ja kytketään käämiin virta. Mitä havaitaan?

8 Sähkömagneettinen induktio
Alumiinirenkaaseen kohdistuu muuttuva ulkoinen magneettikenttä, joka indusoi alumiinirenkaaseen sähkövirran. Induktiovirta synnyttää renkaan sisälle magneettikentän. Alumiinirengas, jossa kulkee sähkövirta, on kuin magneetti, joten sillä on kaksi eri kohtiota. Käämillä ja alumiinirenkaalla on samannimiset kohtiot vastakkain ja alumiinirengas hyppää käämistä poispäin.

9 Sähkömagneettinen induktio
Magneettikentän muutoksen esimerkiksi silmukan tai alumiinirenkaan suhteen voi aiheuttaa liikkuva magneetti, renkaan tai silmukan liike magneettikentässä, magneettikentän voimakkuuden muuttuminen tai muuttuva sähkövirta.

10 Lenzin laki Induktiovirta on suunnaltaan sellainen, että sen vaikutukset vastustavat magneettikentän muutosta, josta induktio aiheutuu.

11 Lenzin laki Heikkevä ulkoinen magneettikenttä synnyttää induktiovirran, joka synnyttää alkuperäisen, ulkoisen magneettikentän suuntaisen kentän ja alkuperäinen magneettikenttä vahvistuu.

12 Lenzin laki Vahvistuva ulkoinen magneettikenttä synnyttää induktiovirran, joka synnyttää alkuperäiselle ulkoiselle magneettikentälle vastakkaissuuntaisen magneettikentän ja alkuperäinen magneettikenttä heikkenee.