Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 1

Μαγνητική ροήΜαγνητική ροή

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 2

α

Η Μαγνητική ροή Φ είναι μονόμετρο μέγεθος και εκφράζει το πλήθος των γραμμών που περνά από την επιφάνεια S.

Η γωνία α σχηματίζεται από την

κάθετη κ στην επιφάνεια S με την κατεύθυνση των δυναμικών γραμμών (ή της έντασης του μαγνητικού πεδίου).

B

κ

Β.S.συνα Φ 21T.m=(Wb)1Weber

Επιφάνεια S

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 3

BS

κ

B

κ

Β.S Φmax (α = 0)

(α = 900)

0 Φ

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 4

Όταν το πλαίσιο στρέφεται κατά γωνία φ, κατά την ίδια γωνία στρέφεται και το διάνυσμα το κάθετο σε αυτό, δηλαδή α = φ.

κ

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 5

“Σε τι χρησιμεύει ένα

νεογέννητο μωρό;”

(FARADAY)

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 6

Ιστορική εξέλιξη σημαντικών Ιστορική εξέλιξη σημαντικών γεγονότων του γεγονότων του

Ηλεκτρομαγνητισμού στο 1ο Ηλεκτρομαγνητισμού στο 1ο μισό του 19ου αιώνα.μισό του 19ου αιώνα.

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 7

1820 (Πείραμα Oersted - Δανία)Το ηλεκτρικό ρεύμα δημιουργεί

μαγνητικό πεδίο.

1820 (Πείραμα Oersted - Δανία)Το ηλεκτρικό ρεύμα δημιουργεί

μαγνητικό πεδίο.1822 (Νόμος Laplace - Γαλλία)

Το μαγνητικό πεδίο επιδρά στο ηλεκτρικό ρεύμα.

1822 (Νόμος Laplace - Γαλλία)Το μαγνητικό πεδίο επιδρά στο

ηλεκτρικό ρεύμα.1827 (Γερμανία)

Νόμος του Ohm για αντιστάτη1827 (Γερμανία)

Νόμος του Ohm για αντιστάτη

1831 (Νόμος Faraday - Μεγ.Βρετανία)Ηλεκτρομαγνητική Επαγωγή1833 (Κανόνας Lenz – Ρωσία)Φορά επαγωγικού ρεύματος

1831 (Νόμος Faraday - Μεγ.Βρετανία)Ηλεκτρομαγνητική Επαγωγή1833 (Κανόνας Lenz – Ρωσία)Φορά επαγωγικού ρεύματος

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 8

Ηλεκτρομαγνητική Ηλεκτρομαγνητική ΕπαγωγήΕπαγωγή

Michael Faraday

(1791 – 1867)

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 9

Τρόποι δημιουργίας Τρόποι δημιουργίας Επαγωγικού φαινομένουΕπαγωγικού φαινομένου

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 10

Κίνηση μαγνήτη ως προς Κίνηση μαγνήτη ως προς ακίνητο πηνίοακίνητο πηνίο

Κίνηση πηνίου ως προς ακίνητο Κίνηση πηνίου ως προς ακίνητο μαγνήτημαγνήτη

Αμοιβαία Αμοιβαία επαγωγήεπαγωγή

Αυτεπαγωγή

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 11

Α Ι Τ Ι ΟΑ Ι Τ Ι Ο

Πλησίασμα ή

απομάκρυνση

μαγνήτη

Πλησίασμα ή

απομάκρυνση

μαγνήτη

Αύξηση ή ελάττωση αριθμού

δυναμικών γραμμών μέσα από το πηνίο

Αύξηση ή ελάττωση αριθμού

δυναμικών γραμμών μέσα από το πηνίο

Αύξηση ή ελάττωση

μαγνητικής ροής στο

πηνίο

Αύξηση ή ελάττωση

μαγνητικής ροής στο

πηνίο

Α Π Ο Τ Ε Λ Ε Σ Μ ΑΑ Π Ο Τ Ε Λ Ε Σ Μ Α

Εεπ

ΗΕΔ από επαγωγ

ή

Εεπ

ΗΕΔ από επαγωγ

ή

Ιεπ

Επαγωγικό ρεύμα

Ιεπ

Επαγωγικό ρεύμα

Κλειστό κύκλωμα

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 12

Η Επαγωγική τάση εξαρτάται από

τον αριθμό των σπειρών του πηνίου

την ταχύτητα μεταβολής της

μαγνητικής ροήςΝόμος του Faraday

tΔΔΦ

Ν. -Εεπ

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 13

την ένταση του πεδίου του μαγνήτη

τη στροφή του μαγνήτη (ή του πηνίου)

……… και ακόμη από

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 14

Πειραματική συσκευή Faraday

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 15

Κανόνας του Κανόνας του LenzLenz

Heinrich Lenz (1804-

1865)

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 16

Το επαγωγικό ρεύμα έχει τέτοια φορά ώστε το μαγνητικό του πεδίο να αντιστέκεται στο αίτιο που το προκάλεσε.

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 17

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 18

Η εξήγηση του κανόνα του Lenz στηρίζεται στην αρχή διατήρησης της ενέργειας.

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 19

Εύρεση φοράς επαγωγικού Εύρεση φοράς επαγωγικού ρεύματοςρεύματος

Ν

S

S

Ν

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 20

Υπολογισμός επαγωγικού Υπολογισμός επαγωγικού ρεύματοςρεύματος

Από το νόμο του Ohm για το κλειστό κύκλωμα και το νόμο του Faraday έχουμε

R

EI επαγ

tΔ

ΔΦNEεπαγ και

οπότε

Δt.R

ΔΦNI

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 21

Νόμος του Νόμος του NeumannNeumann

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 22

Η ποσότητα του ηλεκτρικού φορτίου που επάγεται (περνά) από μια διατομή ενός αγωγού σε χρόνο Δt είναι

Δt.IQ

επίσης Δt.R

ΔΦI } R

ΔΦQ

Το ηλεκτρικό φορτίο που επάγεται σε ορισμένη μεταβολή της μαγνητικής ροής είναι ανεξάρτητο από το χρόνο που διαρκεί αυτή η μεταβολή.

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 23

Joseph Henry (1797-1878)

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 24

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 25

ΕφαρμογέςΕφαρμογές

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 26

1. Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται ραβδόμορφος μαγνήτης να πλησιάζει κυκλικό μεταλλικό δακτύλιο.Να σχεδιαστεί η φορά του επαγωγικού ρεύματος που διαρρέει το δακτύλιο.

Ν

S

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 27

Στις ερωτήσεις 1-2, να βάλεις σε κύκλο το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

1. Αιτία του φαινομένου της επαγωγής είναι:Α. η μαγνητική ροή. Β. το επαγωγικό ρεύμα.Γ. η μεταβολή της μαγνητικής ροής. Δ. ο κανόνας του Lenz.

2. Ο κανόνας του Lenz προκύπτει από:Α. την αρχή διατήρησης του ηλεκτρικού φορτίου.Β. την αρχή διατήρησης της ορμής.Γ. την αρχή διατήρησης της ενέργειας.Δ. το νόμο του Faraday.

Μερκ. Παναγιωτόπουλος - Φυσικός 28

3. Να χαρακτηρίσετε τις παρακάτω προτάσεις με Σ αν είναι σωστές και Λ αν είναι λανθασμένες.

Α. Η ΗΕΔ από επαγωγή εμφανίζεται στα άκρα πηνίου σε κάθε περίπτωση που μεταβάλλεται η μαγνητική ροή, που διέρχεται από το πηνίο. (…….)

Β. Όσο πιο γρήγορα μεταβάλλεται η μαγνητική ροή που διέρχεται από ένα πηνίο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ΗΕΔ από επαγωγή, σύμφωνα με το νόμο του Faraday. (……)

Γ. Ένα πηνίο διαρρέεται από επαγωγικό ρεύμα οποτεδήποτε μεταβάλλεται η μαγνητική ροή που διέρχεται μέσα από αυτό. (……)

Δ. Όταν ένας ραβδόμορφος μαγνήτης βρίσκεται ακίνητος στο εσωτερικό ενός πηνίου, η ΗΕΔ από επαγωγή στα άκρα του πηνίου είναι μέγιστη. (……)