Elektromagnetizmus VI

Pokračujem v blogoch o elektromagnetizme. Nemajú síce nič spoločné s aktuálnou politickou situáciou ale dúfam, že si to niekto prečíta

Vrátim sa k striedavým prúdom

Pri striedavom prúde sa mení množstvo prenášaného elektrického náboja počas periódy. Striedavé napätia a prúdy majú tri hodnoty. Prvá je stredná hodnota zodpovedá hodnote jednosmerného prúdu, ktorý prenesie rovnaký elektrický náboj. Druhá je efektívna hodnota, zodpovedá výkonu jednosmerného prúdu na odpore. V rozvodoch je udávaná efektívna hodnota napätia. Tretia hodnota je maximálna. Všetky tieto hodnoty sa odvodzujú s maximálnej hodnoty.

Stredná hodnota striedavého napätia pretlačí taký istý náboj za určitý čas ako prenesie prúd z batérie Is=I=Q/t. Môžeme si to predstaviť na sile elektromagnetu. Keby sme napätie siete 230V usmernili tak, aby obidve polvlny mali rovnakú polaritu a pripojili na elektromagnet, tak by priťahoval takou istou silou ako keď by sme elektromagnet zapojili na batériu ktorá by mala napätie 207V. Strednú hodnotu odvodzujeme z maximálneho magnetického toku podľa indukovaného napätia

Keby sme uvažovali závit ktorý stojí v premenlivom magnetickom poli, kde sa mení magnetický tok podľa sinusoidy podľa, tak jeho maximálny magnetický tok cez závit nastáva pri kladnej polvlne a pri zápornej polvlne. To nastane za dobu periódy 2 krát.  Pri uhle α = π/4=90° a pri α 3π/4=270°. Ale pri 3π/4 je tok opačný preto bude mať vo vzorci znamienko . Zmenu času si odvodíme z uhlovej rýchlosti na uhlovú frekvenciu. Obidve majú totožné hodnoty len miesto 1/T sa používa frekvencia f. Preto majú rovnaké znamienko ω. Odvodenie je Z toho vychádza celkový maximálny rozdiel tokov Δφmax=Φmax (– Φmax) =max. Tento  rozdiel magnetického toku cez závit vznikne za polovicu periódy T/2. Rozdiel času je Δt=T/2. Dosadením pre frekvenciu  f=1/T dostaneme vzorecMaximálny tokΦmax si môžeme odvodiť z maximálneho napätia Umax. Maximálne napätie striedavého prúdu som odvodil v minulom blogu. Vzorec na odvodenie jeDosadením za Φmax dostaneme konečný vzťah pre strednú hodnotu striedavého napätia

 

Efektívna hodnota striedavého prúdu vytvorí na odpore taký istý výkon ako jednosmerný prúd rovnakej hodnoty. Preto v rozvodoch sa udávajú efektívne hodnoty. Žiarovka v obyčajnej zásuvke bude tak isto svietiť ako pri baterke s takým istým napätím.

Vzorec pre výkon je P= UI. Napätie si môžeme vyjadriť z Ohmovho zákona U=IR a dostanem vzorec pre výkon jednosmerného prúdu  I na odpore RStriedavé hodnoty majú počas jednej peródy dve maximálne hodnoty, jedna plusová a druhá mínusová. Pre prúdy sú hodnty +Imax a -Imax. Pokiaľ by sme počítali s druhou mocninou striedavého maximálneho prúdu musíme ho deliť dvoma pretože aj druhá mocnina zápornej hodnoty je kladná

Z toho vychádza vzorec

Efektívne hodnoty sú udávané, preto sa počítajú maximálne a stredné. Pre maximálnu hodnotu napätia je rovnica

Z toho vychádza vzorec pre strednú hodnotu striedavého napätiaTento blog píšem preto lebo chcem vysvetliť na akom princípe bol zostrojená aparatúra na zistenie elektromagnetických vĺn. Nabudúce budem pokračovať s Faradayovým pokusom na indukcii dvoch cievok. Pre vysvetlenie by tam bolo veľa vzorcov, preto to rozdelím na dva blogy.

Využitie jadrových síl III

13.11.2023

Pokračujem v predchádzajúcich blogoch. Dúfam, že mi prepáčite, že nepíšem o politike. Pred vojnou v Nemecku bolo objavené štiepenie uránu. Po objavení kritického množstva, začali Nemeckí vedci zlúčení okolo Heisenberga uvažovať ako by sa dala využiť energia, ktorá sa uvoľní pri lavínovej reťazovej reakcii vo vojenskej oblasti. Uvedomovali si, že môžu vyrobiť [...]

Využitie jadrových síl II

08.11.2023

Pokračujem v predchádzajúcom blogu o jadrových o využití jadrových síl. Keď dopadne na atóm uránu 235U neutrón s malou energiou, tak ho pohlti a vznikne izotop 236U. Jadro atómu 236U sa rozpadne na 2 jadrá ktoré majú menšiu atómovú hmotnosť a od seba odletia. Pri tom sa uvoľnia aj 2 alebo 3 neutróny s vyššou energiou. Predstavme si, že máme oproti sebe 2 rovnaké [...]

Využitie jadrových síl

01.11.2023

Do tejto prepolitizovanej doby chcem napísať blog ktorý je mimo diania okolo nás. Napíšem niečo z histórie fyziky. Jadrá atómov drží pokope tzv. silná jadrová sila. Je taká silná, že dokáže udržať pokope aj protóny medzi ktorými pôsobia veľmi silné elektrostatické odpudivé sily. Jadrová sila pôsobí len na veľmi malé vzdialenosti. Jadrá atómov sú preto veľmi [...]

vojna na Ukrajine

ONLINE: Bojuje sa v Kupjansku. Ukrajina žiada spojencov o rýchle rozhodnutia, hovorí o kritickej chvíli

14.11.2024 06:10

Na Rusko bude fungovať len sila, tvrdí Kyjev a žiada o rýchle rozhodnutia. Podľa Ukrajiny je ohrozená globálna bezpečnosť.

Biden Trump

Vznik fašistického režimu v USA? Trump sa rád hrá na zloducha, ale chce byť milovaný, myslí si historik

14.11.2024 06:00

Chcú Američania vidieť, ako budú vojaci chodiť po domoch, brať deti zo škôl a zatvárať ľudí do koncentračných táborov?

Košice súd policajt

Smrť muža v Košiciach: Zachraňovali ho lekári, no následkom zranení podľahol. Obvinený policajt ide do väzby, svedči proti nemu kolega

14.11.2024 06:00

Pravda prináša odpovede na najdôležitejšie otázky o policajnom násilí, ktoré sa odohralo v Košiciach

inverzia, Devínska Kobyla, mReportér

Bratislava sa ponorila do totálnej hmly. Pozrite sa na ňu z modernej rozhľadne

14.11.2024 05:00

Zábery zachytil mReportér Martin Špaček.

Štatistiky blogu

Počet článkov: 48
Celková čítanosť: 187629x
Priemerná čítanosť článkov: 3909x

Autor blogu

Kategórie