Elektromágneses indukció, váltakozó áram

Az előadások a következő témára: "Elektromágneses indukció, váltakozó áram"— Előadás másolata:

1 Elektromágneses indukció, váltakozó áram
Sikeres felkészülést mindenkinek!!!! Kérdés esetén:

2 Elektromágneses indukció
Amikor a mágneses mező változása elektromos mezőt indukál, elektromágneses indukcióról beszélünk. Pl: egy tekercsben mágnest mozgatunk, vagy a mágnest a tekercs előtt forgatjuk, a változó mágneses mező a tekercsben elektromos áramot indukál.

3 Elektromágneses indukció
Az indukált áram nagysága függ a tekercs menetszámától és a mágneses mező változásának gyorsaságától (milyen gyorsan mozgatom a mágnest a tekercsben)

4 Elektromágneses indukció
Az elektromágneses indukció alapján működő áramforrást generátornak nevezzük, amellyel az erőművekben (szél, atom..stb) váltakozó áramot állítanak elő. generátor

5 A váltakozó áram hatásai
Élettani (megráz az áram, áramütés ér) Kémiai Mágneses (tekercs elé tett iránytű elfordul) Hő (izzó, hősugárzó)

6 Transzformátor A transzformátor olyan „berendezés”, amely a feszültség és így az áramerősség átalakítására szolgál. Közös vasmag Szekunder tekercs Primer tekercs

7 Transzformátor Közös vasmag Szekunder tekercs Primer tekercs
Nsz: szekunder tekercs menetszáma (nincs me.) Usz: szekunder tekercs feszültsége (me: Volt) Isz: szekunder tekercs áramerőssége (me: Amper Psz: szekunder tekercs teljesítménye (me: Watt) Primer tekercs Np: primer tekercs menetszáma (nincs me. Up: primer tekercs feszültsége (me: Volt) Ip: primer tekercs áramerőssége (me: Amper) Pp: primer tekercs teljesítménye (me: Watt)

8 Transzformátor A menetszámok és feszültségek közötti összefüggés:
𝑁𝑠𝑧 𝑁𝑝 = 𝑈𝑠𝑧 𝑈𝑝 Pl: ha a szekunder tekercs menetszáma fele a primer tekercs menetszámának, akkor a szekunder feszültség is fele lesz a primer feszültségnek vagy a szekunder menetszám 2x akkora, mint a primer, akkor a szekunder feszültség is kétszerese a primer feszültségnek

9 Feladat-transzformátor
Up (V) Np Usz (V) Nsz 200 100 600 250 1000 50 400 Az előző dián található képlet segítségével határozzuk meg a hiányzó értékeket!

10 1. Feladat Egy játékvonatot 230 V hálózati feszültségre kapcsolt transzformátorról működtetünk. A szekunder tekercsben az áram erőssége 0,1 A, a feszültség 10 V. Mekkora a primer tekercsben folyó áramerősség? Mennyi a kisvonat motorjának teljesítménye? Adatok: Up=230 V Isz=0,1 A Usz=10V Ip=? Hálózat – 230 Volt Letranszformált 10V A két tekercs teljesítménye közel azonos Pprimer=Pszekunder Elektromos eszközök teljesítményét úgy számoljuk ki, hogy a kivezetései közt mérhető feszültséget megszorozzuk a rajta áthaladó áramerősséggel. P= U*I

11 1. Feladat Adatok: Up=230 V Isz=0,1 A Usz=10V Ip=?
A két tekercs teljesítménye közel azonos Pprimer=Pszekunder Up*Ip=Usz*Isz A képletből egyedül Ip nem ismert, ki kell számolni HF….,a végeredményt Amperben kapjuk!!!!! Mennyi a kisvonat motorjának teljesítménye? Megegyezik a szekunder tekercs teljesítményével, mivel a kisvonat kivezetésein a szekunder tekercsnél mérhető 10 V lesz a feszültség, és a szekunder áram halad át rajta, vagyis P vonat =U szekunder * I szekunder Adatok behelyettesítése, kiszámolása, a végeredményt Watt-ban kapjuk!!!

12 2. Feladat Egy elektromos csengőt 230 V hálózati feszültségre kapcsolt transzformátorról működtetünk. A szekunder feszültség 30 Volt. Mekkora a szekunder tekercsnél az áramerősség, ha az ampermérő a primer tekercsnél 0,2 A áramot jelez? Mekkora teljesítményű a csengő? A két tekercs teljesítménye közel azonos Pprimer=Pszekunder Up*Ip=Usz*Isz A képletből egyedül Isz nem ismert, ki kell számolni HF….,a végeredményt Amperben kapjuk!!!!! Adatok: Up=230 V Ip=0,2 A Usz=30V Isz=? Mennyi az elektromos csengő teljesítménye? Megegyezik a szekunder tekercs teljesítményével, P cseng =U szekunder * I szekunder Adatok behelyettesítése, kiszámolása, a végeredményt Watt-ban kapjuk!!!

13 Elektromos energia szállítás
Az erőművekből (szél, víz, atom stb..) az elektromos áramot távvezetéken szállítják. A hosszú huzalok ellenállása nagy, így nagy a veszteség is, ennek elkerülésére alkalmazzák a transzformátort. Az erőműveknél a feszültséget feltranszformálják több tízezer Voltra, így az áram erőssége csökken (kevesebb a veszteség-hőveszteség). A fogyasztóknál letranszformálják , a feszültség csökken az áramerősség nő. (hálózati áram már csak 230 Volt-os).

14 Elektromos csengő 4. A vaslemez végén lévő fém gömb a csengőhöz ütődik
1. A kapcsoló megnyomásával zárjuk az áramkört CSINGGG 2. A tekercsen is elektromos áram halad át, amely mágneses mezőt hoz létre a tekercs körül. (indukció) 5. Az áramkör is megszakad mivel a tekercs a vaslemezt megához rántja. 3. A tekercs körüli mágneses mező a tekercshez „rántja” a vaslemezt 6. Mivel az áramkör megszakad, a tekercsen sem halad át elektromos áram, nincs mágneses mező, a vaslemez visszakerül eredeti helyére és a folyamat indul az 1.-től.

15 Automata biztosíték – az áramkör megszakítására használják
2. Ha az áram erőssége egy megengedett érték fölé növekszik (rövidzárlat), az elektromágnes olyan erőssé válik, hogy képes magához rántani a vaslemezt. 1. A rugós kapcsolókar vaslemeze elektromágnes előtt van. 3. Ekkor a rugós kapcsoló megszakítja az áramkört. Ha megszüntetjük a túláram okát, a rugós kapcsolóval újra lehet zárni az áramkört