Fysik

Elektromagnetik og tangamperemeter

08. juni 2006 af Jaw (Slettet)
Hej.

Jeg har nu forsøgt at forstå nogle principper i et stykke tid. Tildels forstår jeg, men jeg har også brug for med formler at bevise hvorfor...

En ledning der leder strøm, omgives af et magnetfelt. Dette magnetfelt har en styrke (tesla?), men hvor stort? F.eks. hvad bliver magnetfeltets styrke, hvis ledningen bærer 2 A?

Så skal jeg også den anden vej. For at måle strømstyrken i ledningen bruges et tangamperemeter. Der induceres en strøm i amperemetets jernkærne (køber), som må være afhængig af magnetfeltets styrke - men hvordan? Måler tangamperemeteret blot den strøm der bliver induceret?

På forhånd mange tak...

Brugbart svar (0)

Svar #1
08. juni 2006 af TF (Slettet)

1) Et magnetisk felt fremkaldes af ladninger i bevægelse.
2) Ladninger i bevægelse kaldes strøm
3) Et magnestisk felt påvirker selv ladninger i bevægelse
4)Den magnetiske feltstyrke B måles i [T] Tesla.
Husk de fire sætninger.
ok, i en uendelig lang leder er

B = my0*I/(2*pi*a) udledt af Biot-Savarts lov (slå den op), hvor my0 er vakuumpermeabiliteten, I er lederens strøm [A] og a er afstanden fra lederen [m].
Det er klart at feltstyrken aftager med afstanden fra lederen.

I dit andet spørgsmål benyttes Amperes lov (slå den op) idet her beregnes B ud fra en målt strømstyrke i tangamperemeterets kreds.
Derved findes lederens strøm ved ovenstående sammenhæng I = 2*pi*a*B/my0

Svar #2
08. juni 2006 af Jaw (Slettet)

Yes, okey, mange tak! Så også de ligninger i går da jeg forsøgte at forstå det selv.

Jeg vil dog lige blive glad, hvis du gider validere nedenstående beregner og teorier.

Tangamperemeteret har en tangvidde på 24 mm., det vil sige, at afstanden fra lederen til kæbens center må være ca. 12 mm.

Derfor er magnetfeltets styrke, når der løber 2 A i lederen:

µ0 = 4 * Π * 10^-7
B = ((4*Π*10^-7)*2)/(2Π*0,012) = 0,000033 T

I tangamperemeteret bliver der i kæberne (kernen) induceret en strøm pga. magnetfeltet på 0,000033 tesla, der er 2 A. (Altså bare en omskrivning af formlen)

Er dette korrekt forstået?

Svar #3
08. juni 2006 af Jaw (Slettet)

Okey, de tegn kunne den så ikke forstå, så beregningerne kommer lige her igen:

µ0 = 4 * pi * 10^-7
B = ((4*pi*10^-7)*2)/(2*pi*0,012) = 0,000033 T

Brugbart svar (0)

Svar #4
15. juni 2006 af TF (Slettet)

#2 Nej det er ikke forstået korrekt, idet induktion alene opnås ved TIDSVARIERENDE magnetfelter. Faradays induktionslov: E = -d(magn.flux)/dt.
I et tangamperemeter måles også konstant strøm = konstant magnet felt.
Derfor er der tale om at de elektriske ladninger i tangamperemeterets strømkreds påvirkes af LADNINGER i bevægelse i lederen, hvilket jo er strømmen du skal måle.
Jeg mener at disse instrumenter er bygget som Hall-sonder der virker ved, at der dannes en spændingsforskel på tværs af en strømførende kreds i tangamperemeret når denne befinder sig i et magnet felt.
Altså induceres ikke en strøm; en strøm påføres en kreds og samspillet mellem den og magnetfeltet danner en tværgående elektromotorisk kraft, der via en modstand kan måles som strøm.
Husk at induktion altid har med tidsvarierende felter at gøre.

Skriv et svar til: Elektromagnetik og tangamperemeter

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.