Fysik

Induktion

15. marts 2013 af simoneebling (Slettet) - Niveau: 9. klasse

Hejsa derude. Er der nogle der kan fortælle mig hvordan jeg kan frembringe den størst mulige induktionsspænding? 


Brugbart svar (2)

Svar #1
15. marts 2013 af 123434 (Slettet)

Ved ikke om det her hjælper dig.


Induktionsstrømmens styrke.

Jo større spændingen er, jo stærkere vil strømmen være. Induktionsstrømmen afhænger af, hvor stor en spænding der induceres i spolen, men hvad afhænger den inducerede spænding af.

Den inducerede spænding afhænger af tre ting:
•Spolens vindingstal.
•Hvor hurtigt magneten bevæges.
•Magnetens styrke.


•Jo flere vindinger spolen har, jo større bliver den inducerede spænding.
•Jo hurtigere magneten bevæges (dvs. jo hurtigere feltlinieantallet ændres), jo større bliver den inducerede spænding.
•Jo kraftigere magnet (dvs. jo større feltlinieantal, der skal ændres), jo større bliver den inducerede spænding.


 


Brugbart svar (2)

Svar #2
15. marts 2013 af hesch (Slettet)

Flest mulige vindinger på spolen.

Kraftigste magnet  ( flest mulige Tesla )

Tværsnitsareal på magnet og spole skal være størst muligt.

Omdrejningstal højst muligt.

Spole vikles på jernkerne.


Brugbart svar (1)

Svar #3
15. marts 2013 af mathon

Den inducerede spænding afhænger af fem ting:

                                • spolens vindingstal                                        


                                • hvor hurtigt magneten bevæges                  

                                • magnetens styrke

                                • spolens tværsnitsareal

                                • materialet i spolens midte/kernestoffet

 

induktion
det fysiske fænomen
at
et i tiden varieret magnetfelt i en spole
frembringer = inducerer en vekselspændingsforskel mellem spolens bøsninger


Brugbart svar (1)

Svar #4
15. marts 2013 af mathon

 

                             u(t) = µo•µr N • B • A • ω • sin(ω•t + φo) = Um • sin(ω•t + φo)
hvor

     N er antal vindinger
     B er magnetfeltets magnetiske induktion [B] = Tesla = Vs/m2
     A er spolens tværsnitsareal [A] = m2
     ω er magnetrotors omløshastighed [ω] = s-1
     t er tiden [t] = s
     φo er begyndelsesfasen til tiden t = 0
     µo er tør atmosfærisk lufts permeabilitetstal
     µr erkernestoffets relative permeabilitetstal


Brugbart svar (1)

Svar #5
15. marts 2013 af hesch (Slettet)

Ad  #4:  En mere praktisk anvendt formel, kaldet transformatorformlen, hedder:

Urms = 4,44 * f * N * A * B

Det ses, at Urms er proportional med:

Frekvensen ( f )      ( svarende til omløbstal * antal poler pr. omdrejning )

Spolevindingstallet ( N )

Jernkernens tværsnits areal ( A )

Magnetisk induktion  ( B )


Brugbart svar (1)

Svar #6
15. marts 2013 af hesch (Slettet)

#4:  Du skrev dit svar i  #4 korrekt, men har tilsyneladende siden redigeret dette med leddet:  µo•µr  ved:

u(t) = µo•µr •N • B • A  • ω • sin(ω•t + φo) = Um • sin(ω•t + φo)

Jeg mener ikke at  leddet  µo•µr  hører hjemme i denne formel, forstår det i hvert fald ikke.

u(t) = dψv/dt,  hvor  ψv = N • B • A  ( fluxvindingstallet ).

B = µo•µr•H ,  så på den måde er  µo•µr  allerede includeret.


Brugbart svar (1)

Svar #7
15. marts 2013 af mathon

min fejl
                                               u(t) = N • B • A • ω • sin(ω•t + φo) = Um • sin(ω•t + φo),
                       da
                                               B = µo•µr H     


Brugbart svar (1)

Svar #8
16. marts 2013 af peter lind

Der er forskel på om man vil have størst mulige spændning eller størst mulig strøm. En spole der giver stor spændning har en induktion modstand som gør strømmen mindre. Energi forsvinder ikke. Hvis du putter noget effekt ind vil du få et tab i form af varme i kerne og tråd, Resten vil så leveres som en elektrisk effekt = U*I for at gøre U stor får man en lille strøm og omvendt. Det udnyttes i transporten af elenergi. Den transporteres med høj spændning lav strøm over lange afstande. Da tabet i ledningerne er R*I2 får man derved et lille tab. Det er iøvrigt også grunden til at man bruger vekselstrøm i stedet for jævnstrøm


Brugbart svar (1)

Svar #9
16. marts 2013 af hesch (Slettet)

#8:   I  #0 skal der frembringes størst mulig spænding.

Som du er inde på, fås stor strøm med færre vindinger og dermed plads i spolen til større ledertværsnit.

Den interessante udfordring består i at opnå størst mulig effekt.


Brugbart svar (1)

Svar #10
16. marts 2013 af peter lind

Mit indlæg i #8 har intet med ledningstværsnittet at gøre. En spole har en induktiv modstand, som ikke har noget med ohmsk modstand eller tværsnit af ledningerne at gøre. Denne modstand omdanner ikke energi til varme som den ohmske modstand gør.

Når jeg kommer med indlægget er det fordi nogle af svarene drejer sig om strøm ikke spændninger samt at indlæggene er meget uklart på dette punkt. Jeg synes derfor det var på sin plads at komme med dette indlæg.


Brugbart svar (1)

Svar #11
16. marts 2013 af mathon

 

                  u(t) = N • B • A • ω • sin(ω•t + φo)

                  Urms = 0,44 N • B • A • f                 kan vel kun optfattes som spænding
            
 


Brugbart svar (1)

Svar #12
16. marts 2013 af hesch (Slettet)

#10:   Jeg har misforstået  #8, fordi det du sigter til kaldes en ( reaktiv ) impedans eller induktans, ikke modstand.

Men den reaktive impedans mindskes jo også drastisk med et færre antal vindinger, idet:

L = k * N2,   k er en konstant,   N er antal spole vindindinger.

dermed

ZL er proportional med vindingtallet2.

 


Svar #13
17. marts 2013 af simoneebling (Slettet)

Tak for alle svarene! Jeg prøver om jeg kan finde hovde og hale i det ;-)


Skriv et svar til: Induktion

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.