Dette kapittelet tar for seg krefter som oppstår når en vinding beveges i et magnetisk felt.

Transkript

1 5.3 KRETER MAGNETELT KRETER MAGNETELT Dee kapiee ar for eg krefer om oppår når en vinding bevege i e magneik fe. KRETER SOM VRKER PÅ EN LEDER ET MAGNETELT Når en vinding bir forfye horiona gjennom e magnefe virker de en kraf på vindingen i bevegeereningen og en moa ree pga indukjon. igur N B v mid 1 v i n d i n g S er den krafen om magnefee uøver på rømederen. Krafen er moa ree av bevegeereningen pga indukjon. De arbeid om må i for å fye en vinding gjennom e magnefe er kjen fra fyikken: W Når ederen føre gjennom de magneike fee induere de en penning og en røm i vindingen. Dee gir o forhode fra formene A og 2.5.1: W ei B vi Seer vi forme inn i forme får vi: + B vi ra fyikken ve vi a haighe er rekning divider på iden: Skarven orag

2 5.3 KRETER MAGNETELT 2 V Kombinerer vi formene, og får vi urykke: ++ B i Rydder vi opp i dee urykke får vi formeen for krafen magnefee uøver på en eder om beveger eg oddre på feinjer i e magnefe: B B krafen om magnefee uøver på ederen (N) fukeheen (T) rømmen i ederen (A) ederengden (m) Kraf om virker på en rømførende eder i e magnefe er beem av feinjene meom permanenmagneene og feinjene rund ederen. Av figur er vi a feinjene går amme veg på høyre ide av ederen men de på venre ide går hver in veg. Dee medfører a fee bir forerke på høyre ide, men de bir vekke på venre ide fordi feinjene der prøver å movirke hverandre. igur N S Vi kan benye venrehåndregeen for å beemme krafen rening på en eder i e magneik fe. Venrehåndregeen yder: Hod venre hånd ik a feinjene går inn i håndfaen og fingrene i rømreningen. Tommeen vier krafreningen. Skarven orag

3 5.3 KRETER MAGNETELT 3 DREMOMENT TL EN ROTERENDE VNDNG N B Roajon v - haighe 1 v i n d i n g b S or å finne momene i en vinding om ka roere må vi kjenne en ov fra fyikken om ier a dreimomene er ik kraf muipier med arm. M a Momene for en vinding om roerer kaer vi dreimomene. Dreiemomene i en roerende vinding i e magnefe er avhengig av den krafen om virker på vindingen muipier med radiuen av vindingen. M b M b dreiemomene (Nm) krafen om magnefee uøver på vindingen (N) bredden av vindingen (m) Skarven orag

4 5.3 KRETER MAGNETELT 4 Ekempe En eder med engde 10 cm beveger eg 90 på feinjene i e magneik fe. ukeheen i fee er 0,5 T og rømmen om går i vindingen 0,7 A. Hviken kraf uøver fee på den ree ederen? Løning: B 0, 5T 0, 7A0, 10m 35, N 35, 0mN Ekempe En vinding med engde 15,0 cm og bredde 5,0 cm roerer i e magnefe. Hvike dreimomen har vindingen når krafen om virker på vindingen er 50 mn. Løning: M b m , 05 N 1, Nm 1, 25mNm 2 2 Skarven orag

5 5.3 KRETER MAGNETELT 5 KRATEN PÅ EN LADNNG ET MAGNETELT Når en ka finne krafen i en adning Q om beveger eg med en jevn haighe i e magnefe 90 o på feinjene må vi benye forme 5.3.1: B og forme for en adning: Q og en forme fra fyikken om beemmer haigheen: v Seer vi forme og inni forme får vi urykke for krafen om virker på en adning om beveger eg oddre på feinjene: B B Q v B Q v BQ v B Q v krafen om magnefee uøver på adningen (N) fukeheen (T) adningen i e punk (C) haigheen i adningen (m/) Skarven orag

6 5.3 KRETER MAGNETELT 6 KRATEN MELLOM TO STRØMØRENDE LEDERE 1 Leder 1 Leder 2 2 Leder 1 Leder 2 Sni av ederene or å finne krafen meom o edere må en a ugangpunk i den ene ederen om enrum og den andre om paer på en irke rund den føre ederen. orme gir o i dee ifee: H 1 2 ukeheen bir da iføge forme 5.1.8: B H Seer vi forme inn i forme får vi urykke: + B 1 2 or å finne krafen meom de o ederne må vi benye formeen i kombinajon med formeen over +. orme 5.3.1: B Skarven orag

7 5.3 KRETER MAGNETELT 7 Seer vi forme + inn i forme får vi: krafen meom o rømførende edere (N) permeabiieen på ioajonoffe meom ederne (H/m) ederengden (m) rømmen i eder 1 (A) rømmen i eder 2 (A) avanden meom o edere (m) Krafrening for rømførende edere: To edere med moa rømreninger har fraøende krefer To edere med amme rømrening har irekkende krefer Skarven orag

8 5.3 KRETER MAGNETELT 8 Ekempe To paraee kinner med engde 15 m fører 700 A hver i amme rening. Avanden meom kinnene er 5 cm og de er uf meom kinnene? a) Hvor or er krafen om virker på kinnene? b) Hviken rening har krefene? Løning: a) Krafen om virker på kinnene: r r H / m15m 700A 700A 29, 4N 2 0, 05m b) Krefene virker mo hverandre når rømreningen i kinnene har amme rening. Skarven orag