MAGNETNO POLJE svako kretanje elektrona izaziva nastajanje orijentiranog magnetnog polja magnetni dipol magnetna orijentiranost pojedinih molekula nema utjecaja na kemijska i tehnička svojstva magnetskog materijala zagrijavanjem iznad neke kritične temperature (točka Currie) gube se magnetna svojstva (Fe 650 - 700C)

Oblici i djelovanje magnetnih polja oblik polja ovisi o obliku izvora silnice N izlaze S ulaze

homogeno polje

orijentacija polja oko vodiča protjecanog strujom pravilo desne ruke ili pravilo desnog vijka

prikazivanje struje i magnetnog polja oko pojedinog vodiča

magnetno polje svitka

međusobni utjecaj magnetnih polja približavanje vodiča udaljavanje vodiča vodiči dva susjedna namota se privlače - kratki spoj vodič jednog namota se razvlači - kružni oblik izolacija izložena mehaničkom naprezanju

nema rasipnog magnetnog toka toroidni svitak nema rasipnog magnetnog toka

vodljivost mag. polja - magnetna permeabilnost na oblik polja utječe i magnetna vodljivost materijala B - magnetna indukcija (gustoća) (T) H - jakost magnetnog polja (intenzitet) (A/m) - magnetni tok (Vs) S - presjek magnetne jezgre (m2) Fe mag. vod. Fe >> mag. vod. zraka I - struja (A) N - broj namotaja svitka l - duljina svitka (m) apsolutna relativna (za zrak 1)

r - krak sile (polumjer rotora) (m) Sila u magnetnom polju - (pravilo lijeve ruke) sila ovisi o razlici gustoće silnica magnetnog polja s jedne i duge strane vodiča F - sila (N) M - moment r - krak sile (polumjer rotora) (m) sila  mehanički rad  pretvaranje električne energije u mehanički rad (elektromagneti i elektromotori)

Magnetiziranje željeza

rad magnetiziranja željeza rad proporcionalan amperzavojima i magnetnom toku krivulja histereze N - broj namotaja svitka l - duljina svitka (m) S - presjek magnetne jezgre (m2) utrošeni rad je proporcionalan površini krivulje histereze utrošeni rad su gubitci zbog trenja molekula pri promjeni magnetne orjentacije molekula

Magnetni krug - ima ga svaki magnetni izvor I prema slici uz i slijedi magnetni krug samo kroz jezgru analogija s Ohmovim zakonom  =U/R ( ) magnetni otpor magnetni napon Ohmov zakon za magnetni krug magnetna vodljivost

magnetni krug kroz jezgru i zračni raspor =lz lj =l - lz za zračni raspor analogno Kirchhoffovim zakonima magnetni napon za više zračnih raspora i više jezgri magnetni napon za jedan zračni raspor i više jezgri

za neki RM (dimenzije i korišteni materijali) te potreban (VM)  magnetni napon za neki RM (dimenzije i korišteni materijali) te potreban (VM)  struja magnetiziranja ili broj zavoja iz ili svitak N namotaja, izvor napona U, ??? presjek žice  - specifični otpor (mm2/m) lsr - srednja dužina zavoja (m) SV - presjek vodiča (mm2) I - struja magnetiziranja (A) mora biti ispunjeno zabog izbjegavanja pregrijavanja svitka dozvoljena strujna gustoća

Inducirani napon gibanjem vodiča kroz magnetno polje pravilo desne ruke (generatorsko pravilo) uz i za gibanje stalnom brzinom okomito na smjer silnica

promjenom magnetnog toka

 usporavanje uspostave magnetskog toka = samoindukcija Samoindukcija i induktivitet porast I magnetiziranja kroz zavojnicu  porast   induciranje U (suprotstavljanje)  potiskivanje I magnetiziranja  usporavanje porasta I  smanjenje induciranog U  usporavanje uspostave magnetskog toka = samoindukcija napon samoindukcije uz a za stacionarno stanje vrijedi induktivitet (ovisan o fizičkim i geometrijskim svojstvima svitka)

utrošeni rad (gibanje vodiča)  induciranje napona uz za to potrebna sila energija magnetnog polja pri samoindukciji akumulirana energija magnetnog polja a za jedinični volumen

Sila privlačenja elektromagneta jezgra kotva magnetski krug nastoji skratiti silnice na najmanju dužinu  izaziva silu  moguć mehanički rad ako sila primakne kotvu za dh  rad rad je razlika energija stanja energija magnetnog polja za razmak kotve h energija magnetnog polja za razmak kotve h-dh

za Fe r >>> 1  S - površina jedne od dviju polovica jezgri u m2 B - magnetna indukcija u T Su - ukupna površina jezgri u m2 B - magnetna indukcija u T

B2 > B1  F2 > F1 energija polja ovisi o B potrebna energija za povećanje B za kotvu na udaljenosti h sila F1 energija za h za kotvu na udalje- nosti h-dh sila F2 energija za h-dh B2 > B1  F2 > F1 za pomak dh rad po jedinici površine je promjena položaja kotve  promjena magnetnog otpora a energija magnetnog polja povećana za

IZMJENIČNE STRUJE Osnovne veličine trenutna vrijednost induciranog napona uz i općenito vrijedi

perioda napona T uz kutnu brzinu kut je izgled trenutnih vrijednosti istofaznog napona i struje

karakteristične vrijednosti izmjenične struje rad za stalnu jakost struje rad za promjenjivu jakost struje za jednak rad u oba slučaja  efektivna vrijednost izmjenične struje (I) efektivne vrijednosti za sinusni valni oblik trenutne vrijednosti sinusnog valnog oblika izražene efektivnim vrijednostima temeljem količine naboja određuje se srednja vrijednost za sinusni valni oblik

induktivni krug fazni pomak kapacitivni krug

Rad i snaga izmjenične struje rad u vremenu T snaga radna snaga prividna snaga - faktor snage jalova snaga

Pivovara (el. centrala) proizvodi pivo i naplaćuje prodavaču (elektrodistributer). Prodavač (elektrodistributer) servira i naplaćuje žednom korisniku (potrošač). JALOVO PRIVIDNO RADNO Više pjene  veća krigla ili više krigli za serviranje piva. Prodavač ograničava količinu pjene ili naplaćuje serviranje pjene.

trenutne vrijednosti snage za  = 0

trenutne vrijednosti snage za  = 60° jalova snaga radna snaga prividna snaga napon struja

trenutne vrijednosti snage za  = 90° (/2)

prikaz ~ struje trenutnim vrijednostima nepraktičan (vremenska domena) prikaz u sustavu realne i imaginarne osi  kazalo (vektor) s kutem  t (a ) svaka periodička funkcija - vektorski zbroj realne i imaginarne komponente sustav realne i imaginarne osi u polarnom obliku računske operacije

omski (R) strujni krug induktivni (L) strujni krug kapacitivni (C) strujni krug impedancija Z admitancija Y

vrijede Ohmov i Kirchhoffovi zakoni računske operacije sa sinusnim veličinama rezultiraju sinusnim veličinama

 INDUKTIVITET U STRUJNOM KRUGU zbog ~ U  za N namotaja uz izjednačenjem dobivamo trenutnu vrijednost i za N namotaja uz u stacionarnom stanju napon samoindukcije izmjenični napon  struja kasni 90° za naponom uz