5 Indukcja elektromagnełyczna
5 Indukcja elektromagnełyczna
5.1.
5.1. Określić kierunek i zwrot siły elektromotorycznej indukowanej w przewodach (rys. 5.1 a,b,c,d,e,f) przy przemieszczaniu się wzajemnym pola magnetycznego i przewodu.
Rys. 5.1
,5.2. W jednorodnym polu magnetycznym o indukcji B — 0,1 T porusza się przewód prostoliniowy o długości czynnej / = 0,1 m. Prędkość ruchu przewodu v — 15 m/s. Kierunek wektora prędkości jest prostopadły do osi przewodu i wektora indukcji. Obliczyć siłę elektromotoryczną indukowaną w przewodzie.
5.3. Jaka musi być długość czynna przewodu poruszającego się z prędkością v — 10 m/s w polu magnetycznym o indukcji B — 1,2 T, prostopadle do kierunku linii sił pola i osi przewodu, aby siła elektromotoryczna indukowana w przewodzie E — 2,4 V?
5.4. W jednorodnym polu magnetycznym o indukcji B — 0,4 T obraca się ramka o wymiarach l = 20 cm, D = 30 cm, (rys. 5.2). Obliczyć
wartość maksymalną siły elektromotorycznej indukowanej w ramce, jeżeli prędkość kątowa ramki co = 314 rad/s (n = 3000 obr/min).
RozwiÄ…zanie
Siła elektromotoryczna maksymalna powstaje w ramce wówczas, gdy boki ramki znajdują się pod biegunami. Wówczas <£ (B, v) jest równy 90° i do obliczenia sity elektromotorycznej można skorzystać ze wzoru E = Blv.
Prędkość liniowa boków ramki
D 0,3
v = —- (o —-314 = 47,1 m/s
2 2
Siła elektromotoryczna indukowana w dwóch bokach ramki Emax = 2Blv = 2 • 0,4 • 0,2 • 47,1 = 7,536 V
aluminiowej o wymiarach: 1=2 cm, D = 1,6 cm i przekroju ć> = 0,3 mm2, służącej do tłumienia magnetycznego. Obliczyć siłę elektromotoryczną indukowaną w ramce, prąd w ramce oraz moment tłumiący, w chwili gdy prędkość kątowa ramki co == 12,5 rad/s. Indukcja w szczelinie B = 0,3 T. Konduktywność aluminium yAi — 35 ■106 S/m.
W elektromagnetycznym przepływomierzu cieczy (rys. 5.3) rurociąg z przepływającą w nim cieczą przewodzącą jest umieszczony w polu magnetycznym o indukcji B = 0,01 T. Znaleźć prędkość przepływu cieczy w rurociągu, jeżeli odległość między elektrodami (średnica wewnętrzna rury) wynosi 100 mm, a siła elektromotoryczna wskazywana przez mili woltomierz E = 0,5 mV.
Pręt o długości / = 0,2 m wiruje ze stalą prędkością kątową oj = 104,7 rad/s w jednorodnym polu magnetycznym o indukcji
81
z podstaw elektrotechniki