A villamos és a mágneses tér kapcsolata

Az előadások a következő témára: "A villamos és a mágneses tér kapcsolata"— Előadás másolata:

1 A villamos és a mágneses tér kapcsolata
Örvényes villamos tér -- Indukció Az indukált feszültség nagysága egyenesen arányos a vezető által Körülfogott mágneses fluxus időegység alatt történő megváltozásával Amint a fluxusváltozás megszünik, megszünik az indukció is. Mindenütt ahol a mágneses tér időben változik, ott villamos (örvényes) tér keletkezik.

2 A fluxusváltozás a kör feszültségét és nem az áramát hatátozza meg !
1ö Az időben változó mágneses tér zárt elektromos erővonalakat hoz létre!

3 Alkalmazzuk a gerjesztési törvényt!
Nyitott áramkörre alkalmazva a gerjesztési törvényt nem kapunk egyértelmű eredményt ! 1ö Eltolási áramsűrűség Töltés megmaradás (Folytonosság)

4 Az elektromágneses tér alapegyenletei : MAXWELL EGYENLETEK
Vákuumban:

5 I. Maxwell egyenlet II. Maxwell egyenlet

6 III. Maxwell egyenlet Villamos tér forrásai a töltések IV. Maxwell egyenlet Mágneses töltés nincs. Erővonalak zártak. V. Maxwell egyenlet Energia viszonyok és erők VI. Maxwell egyenlet Anyagok Vákuumban:

7 Az elektromágneses tér „egyszerű” anyagok belsejében
„Dielektrikumokban” Ha (Lineáris, idő-invariáns dielektrikumok) „Mágneses anyagokban” Ha (Lineáris, idő-invariáns mágneses anyagok)

8 „Vezetőkben” Fajlagos vezetőképesség
Külső erőkből származó, „idegen” vagy beiktatott térerősség

9 Az elektromágneses tér energia hordozója.
Az energia „terjedhet”, „vezethető”. „Áramkörök” Az áramkörökben mindig és mindenütt minden a Maxwell-egyenletek által előirt módon történik ! Amig az áramköri elemek méretei sokkal kisebbek, mint a hullámhossz Ha az áramköri elemek méretei sokkal nagyobbak, mint a hullámhossz R, L, C, generátorok: klasszikus áramköri modellek Lencsék, prizmák, tükrök : Geometriai optika Ha az áramköri elemek mérete összemérhető a hullámhosszal Tápvonalak, üregrezonátorok, antennák „Kis” frekvenciák Tartománya Kb. 100 MHz-ig „Nagyon nagy” frekvenciák Tartománya Infravörös, látható fény, ultraibolya GHz és THz közötti tartomány

10 „Kis” frekvenciák tartománya
Feszültség = Potenciál-különbség Amig A villamos tér örvénymentes, azaz „POTENCIÁLOS” Töltésmegmaradás : Kirchhoff I. törvénye

11 Differenciális Ohm törvény
Energia megmaradása: Kirchhoff II. törvénye

12 Áramforrás – Generátor modellek
Feszültséggenerátor (U0) soros belső ellenállással ( Thevenin model ) Áramgenarátor párhuzamos belső ellenállással ( Norton model )

13 Lineáris idő-invariáns koncentrált paraméterű áramkörök
Ha kondenzátor is van az áramkörben, akkor

14