Elektromágnesség (folyt.)

Feszültségrezonancia Legyen R = 3 , U k = 15 V és X L = X C = 200 . (Ez az önindukciós együttható (L), a kapacitás (C) és a frekvencia (f) alkalmas megválasztásával elérhető)  Ebben az esetben: Z = R = 3 .  A körben folyó áramerősség effektív értéke: I = 5 A.  Az ohmos ellenálláson eső feszültség effektív értéke: U R = U k = 15 V  A tekercsen és a kondenzátoron eső feszültség effektív értéke: U L = U C = 1000 V

Tesztfeladat Egy tekercs váltakozó áramú ellenállása 50 Hz frekvencia mellett 30 , egy kondenzátoré pedig 40 . Mekkora lesz az impedancia, ha sorosan kapcsoljuk őket? (a frekvencia továbbra is 50 Hz, az ohmos ellenállás elhanyagolható)  A) 10  B) 70  C) 50  Mekkora lesz az impedancia, ha a frekvencia 25 Hz-re csökken?  A) 95  B) 65  C) 80  D) 40  Mekkora lesz az impedancia, ha a frekvencia 100 Hz-re nő?  A) 95  B) 65  C) 80  D) 40 

Váltakozó áram teljesítménye és munkája

Tesztfeladat 200 V effektív értékű, 100 Hz-es váltakozó feszültségre sorosan kapcsolunk egy ideális tekercset, egy kondenzátort és egy 40  –os fogyasztót. Az induktív ellenállás ekkor 60 , a kapacitív ellenállás pedig 30 . a) Mekkora a körben folyó áram effektív értéke?  A) 1,25 A B) 4 A C) kb. 2,86 A b) Mekkora a tekercsre jutó effektív feszültség?  A) 240 V B) 75 V C) kb. 171,43 V c) Mekkora az áramkör hatásos teljesítménye?  A) 800 W B) 480 WC) 640 W d) Mekkora lesz az áramkör hatásos teljesítménye, ha a frekvenciát 50 Hz- re csökkentjük?  A) 800 W B) 480 WC) 640 W

Elektromos gépek: generátor

Motor

Dinamó

Transzformátor U p ∙ I p ≈ U sz ∙ I sz

Tesztfeladatok Vízben 60 kHz frekvenciájú ultrahang, illetve 60 kHz frekvenciájú elektromágneses hullám terjed. Melyiknek nagyobb a hullámhossza?  A) az elektromágneses hullámnak B) az ultrahangnakC) egyforma a hullámhosszuk Az alábbi felfedezések, tudományos eredmények közül melyik nem Faraday nevéhez kötődik?  A) az elektromágneses indukció felfedezése  B) az elektrolízis törvényeinek megalkotása  C) az elektromos és a mágneses erőtér (mező) fogalmának megalkotása  D) az elektromágneses hullámok felfedezése

Tesztfeladatok Melyik leírás adja meg helyesen a transzformátor működését?  A) a primer tekercsben folyó váltakozó áram változó mágneses mezője hatására indukálódik feszültség a szekunder tekercsben  B) ahányszor nagyobb a szekunder tekercs ohmos ellenállása a primer tekercsénél, annyiszor nagyobb a szekunder feszültség a primer feszültségnél  C) a transzformátorban a vasmag biztosítja az elektromos összeköttetést a primer és szekunder tekercs között Mi történik, ha a transzformátor primer tekercsén egyenáram folyik?  A) a szekunder tekercsen egyenfeszültség keletkezik  B) a szekunder tekercsen mindig váltakozó feszültség indukálódik  C) a szekunder tekercsen nem keletkezik feszültség

Tesztfeladatok Egy váltóáramú generátor egy nagyon jó hatásfokú transzformátoron keresztül táplál egy fogyasztót. A primer tekercs menetszáma 100, a szekunder tekercsé 200. A generátor által leadott teljesítmény 2 kW. Mennyi a fogyasztó teljesítménye? (A fogyasztó ohmos ellenállású.)  A) majdnem 8 kW (a veszteségek miatt kicsit kisebb)  B) majdnem 4 kW (a veszteségek miatt kicsit kisebb)  C) majdnem 2 kW (a veszteségek miatt kicsit kisebb) Egy zárt vasmagon 3 egymástól független tekercset helyeztek el. A tekercsek menetszáma rendre 45, 60 és 90. Melyik tekercs végeit kapcsolták a 24 V-ot szolgáltató váltakozó feszültségű tápegységre, ha a másik két tekercsen 12 V, illetve 16 V feszültséget mérhetünk?  A) a 60 menetest B) a 90 menetestC) a 45 menetest

Tesztfeladatok Veszteségmentesnek tekinthető transzformátor primer tekercsének menetszáma 60, a szekunder tekercsé pedig 180. Mekkora a primer kör teljesítménye, ha a szekunder köré 48 W?A) 48 WB) 16 WC) 144 WD) 48/9 W Egy nagyon jó hatásfokú transzformátor primer árama 50 mA, a szekunder feszültség 60 V. A szekunder kör teljesítménye 22,5 W. Mekkora a szekunder tekercs menetszáma, ha a primer tekercs 600 menetes?A) 4500B) 500C) 80 Miért alkalmaznak nagyfeszültséget az elektromágneses energia továbbítására?  A) mert az erőművek nagyfeszültségű áramot termelnek  B) mert az áram továbbításának veszteségei így kisebbek  C) mert így gyorsabb az energia terjedése

Rezgőkör

Thomson formula

Csatolt rezgések

Nyitott rezgőkör

Maxwell törvényei

Elektromágneses hullámok - Az elektromos térerősség változása mágneses teret hoz létre. Ez a mágneses tér időben nem állandó. A mágneses tér változása pedig – immár örvényes- elektromos teret kelt. Az elektromos és a mágneses tér innentől „leválik” a rezgőkörről. Az E változás kelti B-t, B változása pedig E-t. E folyamat eredményeként a nyitott rezgőkörtől igen távoli pontokban is megjelenik mind az elektromos, mind pedig a mágneses tér. Az elektromos és a mágneses térnek (elektromágneses térnek) a testekről leváló, azoktól függetlenül tovaterjedő változatát elektromágneses hullámnak nevezzük. Maxwell kimutatta, hogy ez a hatás 3∙10 8 m/s sebességgel terjed. (Mivel ez éppen a fénysebesség, Maxwell azonnal levonta a következtetést: a fény is elektromágneses hullám.)

Adó-vevő

Az elektromágneses hullámok spektruma  Rádióhullámok  Optikai hullámok  Röntgensugarak  Gamma-sugarak  Kozmikus sugarak

Rádióhullámok Rezgőkörrel állítják elő, s antennával sugározzák ki őket.  Hosszúhullám: a Föld felülete mentén terjedve több ezer km-re eljutnak.  Középhullám: néhány száz km-re a Föld felülete mentén terjedve is eljutnak, nagyobb távolságra pedig az ionoszféráról visszaverődve jutnak el.  Rövidhullám: egyenes vonalú terjedés jellemzi, terjedésük az ionoszféráról és a földről való többszörös visszaverődéssel történik.  Ultrarövid hullám: egyenes vonalban terjednek, a föld görbületét nem követik, az ionoszférán áthatolnak.  Mikrohullámok: Terjedésük a fényhez teljesen hasonló. Alkalmazás: rádiólokátor, radar, mobiltelefon, mikrohullámú sütő, fizikoterápiás kezelés

Optikai hullámok - Infravörös sugárzás (hősugarak): minden test által kibocsátott, szemmel nem látható sugárzás. Alkalmazás: infralámpa, infravörös kamera (éjjel-látó készülék), hőfénykép, távirányítók - Látható fény: Alkalmazások: fényforrások, tükrök, lencsék, prizmák, száloptika, fényképezőgép, távcső, mikroszkóp, diavetítő, írásvetítő, … - Ultraibolya sugárzás: szemmel nem érzékelhető, fokozott pigmentképződéssel járó sugárzás. Alkalmazások: kvarclámpa, lebarnulás, D-vitamin képződése

Röntgensugarak

 Fékezési sugárzás  Karakterisztikus sugárzás Röntgensugarak hatásai: - fluoreszkáló hatást keltenek bizonyos anyagokon - a fényképezőlemezt megfeketíti - levegőt ionizálja - nagy áthatolóképesség (annál jobban gyengül, minél nagyobb az illető anyag atomtömege és az anyag sűrűsége: fémek és a csontok jobban elnyelik - biológiai hatás: daganatok roncsolása

Az első röntgenfelvétel