Vill du ha ett snabbt svar - sök i databasen: Anpassad Google-sökning 13 frågor/svar hittade Energi [20369] Svar: Magneterna kommer mycket riktigt att inducera en ström i spolarna, men denna ström kommer att skapa ett magnetfält som är motriktat fältet hos de befintliga magneterna (Lenz lag, fråga 11791 ). Strömmen kommer alltså till priset av en motriktad kraft. Du måste alltså utföra mer arbete för att köra hissen. Detta extra arbete är minst lika med den energi du kan utvinna. Nyckelord: energikällor [26]; induktion [13]; Elektricitet-Magnetism [20218] Svar: Den inducerade spänningen är proportionell mot ändringen i magnetfältet och antalet varv i spolen. Strömmen beror av totala resistansen (R, spole och resten av kretsen) genom Ohms lag I =U/R. Det är alltså bättre att mäta spänningen med ett oscilloskop (se länk 1) eller en multimeter. Att spänningen beror av ändringen i magnetfältet är helt enkelt ett experimentellt resultat (Faradays induktionslag, Faradays_lag ). Proportionaliteten mot antalet varv i spolen beror på att varje varv ger upphov till en spänning dU, så N varv ger en spänning på U=N*dU. Nyckelord: induktion [13]; 1 https://www.kth.se/social/upload/52532286f276545f5583decf/Lab 4.docx Elektricitet-Magnetism [19708] Svar: En enkel generator kan se ut som i nedanstående figur från länk 1. Ankaret (A) har en kopparspole (blå). När ankaret roterar i det konstanta magnetfältet (grönt) skapas det en elektrisk spänning (genom induktion, se fråga 15153 ) i spolen. Spänningen i sin tur skapar en ström som kan leda ut via en kollektor eller släpringar. Se fråga 20952 hur man reglerar generatorn om belastningen (strömmen) ökar. Se även länk 1 och 2. För användningsoråden se Generator och Electric_generator . Nyckelord: induktion [13]; generator [1]; 1 http://www.classicmotor.se/artiklar/experten/20101018/hur-fungerar-en-generator Elektricitet-Magnetism [19386] Antar att jag ska använda e=lvB men detta gällar bara när vinkeln är 90 grader, funderar att anv trigonometri men det verkar inte bli rätt. svaret ska bli: 1,9 mV Svar: Nedanstående figur från länk 1 visar inklinationsvinkeln. I Earth's_magnetic_field#Inclination finns en världskartor med inklination och fältstyrka på olika platser. Som det sägs i länk 2 är uttrycket för den inducerade spänningen e = lvB*sin(i) där i är inklinationsvinkeln. Vi får alltså e = 1.6*(90/3.6)*52*10-6*sin(68) = 1.9 mV Både axelns riktning och rörelsevektorn ligger i horisontalplanet. Det verksamma magnetfältet är alltså vinkelrätt mot detta, dvs vertikalkomponenten som är B*sin(i).
Nyckelord: induktion [13]; jordens magnetfält [22]; 1 http://basaret.physto.se/Fysik_B/1112/Lektioner/Lektion13.pdf Elektricitet-Magnetism [19282] Ursprunglig fråga: Svar: Maxwells fyra ekvationer tillsammans med Lorenz-kraften är tillräckligt för att härleda alla effekter i klassisk elektromagnetism, se 13822 , Maxwell's_equations och Lorentz_force . Induktionslagen beskrivs av Maxwells ekvation nr 2 och säger att den inducerade spänningen är proportionell mot ändringen per tidsenhet hos det omslutna magnetfältet. Vad gäller din fråga om en ledare som rör sig i ett magnetfält så kan du tänka så här. Ledaren innehåller fria laddningsbärare - elektroner med laddningen e. Elektronerna påverkas när den rör sig med hastigheten v av magnetfältet B med den magnetiska delen av Lorenz-kraften F = e vxB. Kraften är alltså riktad vinkelrätt mot B och v och förskjuter laddningarna i kraftens riktning. Det bildas ett överskott på laddningsbärare vilket skapar en spänning. Om kretsen är sluten får man då en ström. Faradays skivgenerator visar att man genom att övertolka Faradays induktionslag kan få orimliga resultat. Nedanstående bild är från Electromagnetic_induction#"Counterexamples"_to_Faraday's_law . Faradays lag gäller för slutna kretsar med tunna ledare, men den kan skapa problem om den tillämpas i andra sammanhang. Den ledande skivan roterar med vinkelhastigheten w. Radien sveps alltså genom det statiska magnetfältet B. Den magnetiska delen av Lorenz-kraften
vxB skapar en ström i radiens riktning till kanten av den ledande plattan (radien är vinkelrät mot både v och B). Därifrån kompletteras kretsen genom kontaktdonet i nederkanten och rotationsaxeln. Denna konstruktion genererar en konstant spänning/ström även om kretsen, och därmed magnetfältet, är oförändrad i tiden. Nyckelord: fysik, förståelse av [17]; Maxwells ekvationer [3]; induktion [13]; Elektricitet-Magnetism [19061] Jag hoppas att ni kan hjälpa mig reda ut min förvirring kring vad som är induktion och vad som inte är det. Som jag har lärt mig uppstår en magnetisk kraft när en laddning rör sig med konstant hastighet i ett magnetiskt fält, detta enligt F=QvB. Om vi för en ledare vinkelrätt i ett magnetiskt fält kommer den magnetiska kraften göra att elektroner rör sig till ena änden av ledaren, och det uppstår en spänning. Den här strömmen av elektroner som rör sig p.g.a. den magnetiska kraften kallar vi induktionsström, och spänningen som uppstår kallar vi inducerad spänning. Min förvirring uppstår när jag sedan läser att det för att induktion ska uppstå krävs att magnetfältet som ledaren rör sig genom ändras eller att ledarens rörelse ändras. Formeln är ju F=QvB, alltså v (hastighet) och inte a (acceleration).
Är det inte induktion när spänningen uppstår vid konstant fart? Svar: Som du ser innebär induktion att magnetfältet ändras. Induktionslagen beskrivs kompakt av Maxwells andra ekvation, se fråga 13822 . Högerledet i ekvationen innehåller -dB/dt, dvs det fordras en ändring i magnetfältet B för att ge ett elektriskt fält E. Det du beskriver är helt korrekt, men det är inte induktion utan Halleffekten: Halleffekt är fenomenet att strömförande ledare i magnetfält får en potentialskillnad (Hallspänning) vinkelrätt mot strömriktningen. Effekten är uppkallad efter den amerikanske fysikern Edwin Hall, som upptäckte effekten 1879. Effekten orsakas av Lorentzkraften som verkar på laddningsbärare som rör sig i ett magnetiskt fält. Hoppas du är lite mindre förvirrad nu ! Se vidare Halleffekt och Elektromagnetisk_induktion . Nyckelord: induktion [13]; Elektricitet-Magnetism [18003] Svar: Se en trevlig demonstration nedan: Observera att röret måste vara elektriskt ledande för att virvelströmmar skall kunna uppstå. Röret får inte heller vara av ett ferromagnetiskt material (t.ex. järn), för då skulle magneten fastna i röret. Se vidare Lenz's_law Nyckelord: magnetism [52]; induktion [13]; Elektricitet-Magnetism [15614] Jag misstänker att ett av svaren är "fel" men endå rätt. dvs. Jag har ju räknat ut induktansen på två olika sätt men endå fått en så stor skillnad. Jag hoppas att ni förstår frågan och att ni kanske kan hjälpa mig? Jag undrar även hur man bäst förklarar för någon som inte förstår vad självinduktion och induktans är för något. Hur man definierar dessa begrepp? Jag skulle även vilja fördjupa mina kunskaper om inducerad elektromotorisk spänning för jag förstår inte riktigt det efter att min lärare har försökt förklara för mig. (jag vill lixom inte fråga för många gånger heller) Jag hoppas att ni kan hjälpa mig med dessa tre frågor och jag ser fram emot ett svar =) Svar: Induktansen L ges alltså av L = mr*m0*N2*A/l där symbolerna definieras i figuren nedan. Vi får alltså L = mr*4*p*10-7*N2*A/l Med måtten i nedanstående figur blir induktansen (använd alltid endast SI enheter!): L = 200*4*p*10-7*2002*0.012*p/0.10 = 0.03158 H = 32 mH Jag misstänker alltså att du glömt den relativa premeabiliteten för järnkärnan. Detta ger en faktor c:a 200, så dina 0.2 mH blir 40 mH, vilket är mycket rimligare. Din mätning gav 53 kH, men det verkar vara ett alldeles för stort värde. Är du säker på att det inte blir 53 mH? Det skulle i så fall stämma utmärkt med uppskattningen ovan. Relativa permeabiliteten för ett antal ämnen finns här: Permeability_(electromagnetism) . Hör gärna av dig och berätta om du blev nått klokare! Nyckelord: induktans [6]; induktion [13]; 1 http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/indsol.html Elektricitet-Magnetism [15153] En annan fråga jag har, är om växelström. Vad menas exakt med växelström, att den ändrar riktning hela tiden? Vadå för riktning? I ledaren? Hur kommer den isåfall framåt? Och så en sista grej. En transformator används ju i våra ledningar för att kunna transportera strömmen längra sträckor. Men hur fungerar den i DETALJ. Vad exakt är det som händer? Hur kan det bildas ström i sekundärspolen osv.?? Är jättetacksam för svar! Svar: Induktion nyttjas i exempelvis induktionshällar (fråga 5019 ), mikrofoner (Mikrofon ) och i elektriska generatorer (Generator ). Bilden nedan visar Faradays uppställning (Faraday's_law_of_induction ). Batteriet (längst till höger) ger en ström som går igenom den lilla spolen (A). Strömmen skapar ett magnetfält i spolen. Om spolarna står stilla händer ingenting, men om man rör den lilla spolen in och ut ur den stora spolen (B), så ändras magnetfältet i den stora spolen och en ström induceras i kretsen kopplad till spole B. Strömmen detekteras med en galvanometer (G). Här är några demonstrationer av induktion: Växelström växlar hela tiden riktning i ledningen. För många apparater har riktningen ingen betydelse (t.ex. glödlampa, värmeelement). För andra apparater (t.ex. en dator) måste man likrikta och göra spänningen konstant. Observera att medelströmmen vid sinusformad växelström är 1/sqrt(2) av toppvärdet. Man använder en transformator för att få en hög spänning som ger mindre resistansförluster. Den transporterade effekten är P = U*I dvs I = P/U Resistansförlusterna om ledningens resistans är r blir Pr = r*I2 = r*(P/U)2 För givet P och r minskar alltså resistansförlusterna med ökande U. Stömmen i sekundärspolen genereras av det varierande magnetfältet som leds till sekundärspolen av en järnkärna. Nyckelord: resistansförluster [2]; magnetism [52]; induktion [13]; 1 http://www.school-for-champions.com/science/electrical_generation.htm Elektricitet-Magnetism [13767] Skickade samma fråga till SSI som gav ett första svar som ingen av mina kolleger förstod. Tyvärr återkom de ej heller med en utlovad rapport. Svar: Se även fråga 12382 Nyckelord: induktion [13]; Elektricitet-Magnetism [11791] Ursprunglig fråga: Svar: "Förklara" är kanske inte ett bra ord för vad fysiken sysslar med. "Beskriva" är bättre. Den klassiska sammanfattningen av elektromagnetismen är Maxwells ekvationer (se fråga 13822 ). Magnetfältets riktning kan härledas ur dessa. Annars är väl Lenz lag en bra sammanfattning (från svenska Wikipedia):
Maxwells ekvationer finns på bilden i fråga 13822 . Det är minustecknet i den andra ekvationen som säger att det inducerade fältet E är motriktat ändringen i magnetfältet B. Se vidare Lenz's_law och videon under länk 1 som visar hur effektiv Lenz lag är för att bromsa metaller i vilka virvelströmmar induceras. Observera att beskrivningen till videon är felaktig. Den korrekta förklaringen är: När plattan faller i ett magnetfält induceras strömmar. Dessa strömmar ger upphov till motriktade magnetfält som bromsar plattans fall. Plattan behöver alltså inte vara ferromagnetisk. Det räcker att den är en bra elektrisk ledare. I själva verket kan plattan inte vara ferromagnetisk - den skulle omedelbart ha flugit in i MRI-maskinen! Nyckelord: induktion [13]; Elektricitet-Magnetism [5019] Svar: Se vidare länk 1 och 2, Induktionshäll och Induction_cooker . Nyckelord: *vardagsfysik [64]; induktion [13]; 1 http://home.howstuffworks.com/induction-cooktops.htm Elektricitet-Magnetism [977]
1. Eleverna frågar ibland varför ljusstrålen bryts när den går
från luft till glas, till exempel. Jag säger att ljusstrålen väljer den
snabbaste vägen, men då frågar de förstås varför den inte går
rakt fram istället och då säger jag att det beror på hur molekylerna
är ordnade i glas. Jag vet dock inte om det är riktigt sant. Finns
det någon bättre bild att ge 14-åringarna?
2. Finns det något bra sätt att förklara vad induktion egentligen beror
på?
Svar:
Man kan jämföra med att springa orientering. Ska man springa till en
skärm en bit in i skogen är det fördelaktigt att
springa en längre sträcka på det öppna fältet där man kan springa fort.
Man kan naturligtvis använda en vågbeskrivning men det är nog för
abstrakt för
14-åringar. Det viktiga är att man talar om att brytningen sker därför
att ljusets utbredningshastighet är lägre inne i glaset.
Det tror jag de flesta accepterar.
2. Induktion gör att spänning uppkommer i en ledare som förs genom ett
magnetfält.
Det viktigaste är nog att visa och beskriva fenomenet. Om man använder
ordet "förklara"
så kommer nog många elever att ha förväntningar som inte uppfylls. Det
enda man bör
säga är att elektronerna inne i ledaren påverkas av en kraft när de rör
sig genom
magnetfältet.
Råd till lärare: Beskriv och illustrera mer och "förklara" mindre! Nyckelord: induktion [13]; fysik, förståelse av [17]; Frågelådan innehåller 7624 frågor med svar. ** Frågelådan är stängd för nya frågor tills vidare **
|
Denna sida från NRCF är licensierad under Creative Commons:
Erkännande-Ickekommersiell-Inga bearbetningar.