2n BATXILLERAT: INDUCCIÓ ELECTROMAGNÈTICA

  • Published on
    11-Jul-2015

  • View
    800

  • Download
    2

Embed Size (px)

Transcript

  • INDUCCI ELECTROMAGNTICA

  • A partir de les experincies dOesterd se sabia que un corrent elctric generava un camp magntic: desviava una agulla imantada.

  • Els seus companys coetanis van proposar si seria possible que un camp magntic (produt per un imant o un electroimant) pogus generar un corrent elctric.

    Tot duna es van possar tots manos a la obra per poder comprovar-ho.

  • A lany 1831 dos cientfics, a lhora, van descobrir que s era possible.Aquests cientfics ho van descobrir amb dos experiments diferents, per van arrivar a les mateixes conclusions. Van sser:- Faraday (1791-1867) (Anglaterra)- Henry (1797-1878) (Estats Units)

  • EXPERIMENTS DE FARADAYFaraday va fer molts dexperiments amb imants i corrents elctrics, per en posicions esttiques.

    Fins que no va a comenar a moure els imants no va obtenir cap resultat.

  • RESULTATS POSITIUS Aix va observar:

  • EXPLICACI:Sempre que hi hagi una variaci del flux del camp magntic en el temps, es produr un corrent indut que crear un camp magntic. s a dir, les variacions temporals de camps magntics poden produr electricitat (camp elctric).

  • INDUCCI ELECTROMAGNTICA

    Consisteix en laparici dun corrent elctric en un circuit quan varia el nombre de lnies dinducci magntica que el travessen.

  • FLUX MAGNTICEs defineix com:

  • Recordem que el flux del camp magntic a travs duna superfcie tancada s zero.

    Aquest fet ens informa de que no existeixen monopols magntics, sempre van per parelles i, per tant, les lnies de fora sn tancades.

  • Per a travs duna superfcie oberta ser diferent de zero.

    Si tenim en compte la frmula del flux, fcilment podem dedur totes les possibles maneres de produr variacions temporals de flux magntic: 1.- En el camp.2.- En la superfcie de lespira o solenoide.3.- En la posici relativa entre ambds.

  • VARIACIONS DEL CAMPEns ajudarem de la llei de Biot i Savart:

    Variant:El medi en el que es troba lespira.La intensitat de corrent.La longitud del conductor.La posici del conductor.

  • El medi en el que es troba el conductor.

    0

  • La intensitat de correntObrint o tancant un interruptor: en rels i contactores.

  • Variant els amperes amb una resistncia variable (reostat).

  • La longitud del conductor

  • La posici del conductorAcostant o allunyant limant al conductor.

  • VARIACIONS DE LA SUPERFCIE.Variacions del mdul de la superfcie.Aix es produeix amb espires flexibles:

  • VARIACI DE LA POSICI RELATIVA ENTRE ELS VECTORS CAMP I SUPERFCIE:Variaci del angle : s la base del funcionament de:- Generadors: - Dinamos (CC). - Alternadors (CA).- Motors

  • n

  • LLEI DE LENZLenz va explicar que el sentit del corrent indut era tal que creava un camp magntic en sentit contrari al que el creava. Aquest fet s noms una constataci del teorema de la conservaci de lenergia.

  • x

  • LLEI DE FARADAY-LENZ

  • En intensitat:

  • EXPERIMENT DHENRY

  • DINAMOSMquines dinmiques que transformen energia mecnica en energia elctrica (corrent continu)Sn poc utilitzades.Unes de les ms conegudes: la dinamo de la bicicleta.

  • Dinamo duna bicicleta per dins:

  • ALTERNADORSMquines dinmiques que transformen energia mecnica en energia elctrica (corrent altern).CIRCUT INDUCTOR: ROTOR.CIRCUT INDUT: ESTATOR.ADVANTATGES DEL CORRENT ALTERN- s molt fcil variar la intensitat i la tensi (s molt verstil).- Dna major rendiment.

  • Alternador central elctrica

  • Alternador de cochec

  • Alternador de moto

  • MOTOR ELCTRICMquines dinmiques que transformen energia elctrica en energia mecnica.

    MOTOR ELCTRIC CASSOL.

  • MOTOR ELCTRIC COMCIRCUT INDUCTOR: ESTATOR.CIRCUT INDUT: ROTOR.

  • GALVANMETRE.Dispositiu que detecta corrents de baixa intensitats.Component principal dels ampermetres i voltmetres.

  • AUTOINDUCCITot circuit es pot induir a ell mateix un corrent extra quan varia el corrent.Aquest fet es produiex, per ejemple, quan sobri o es tanca el circuit.

  • COEFICIENT DAUTOINDUCCI O INDUCTNCIA- Fora electromotriu induida al propi circuit degut a la variaci de la intensitat.

    Coeficient dautoinducci dun solenoide lineal.- Unitat: HENRY (H)

  • INDUCCI MTUASi la intensitat dun circuit varia, aquest pot induir un corrent a un altre circuit.El corrent al segon circuit, a la vegada, indueix un corrent al primer.

  • TRANSFORMADORSSn mquines inductores esttiques que sutilitzen per augmentar o disminuir la tensin de una lnia.Estructura ferromagntica (aliatge de Fe i Si) formada per xapes pintades i unides entre si per reduir al mxim els corrents de Foucalt que fan disminuir el rendiment.Sobre ella arrollats dos circuts: primari i secundari.

  • v

  • M

  • APLICACIONSCUINA INDUCCI

  • ALTS FORNS DINDUCCI

  • TIMBRE ELCTRIC

  • MICRFONS

  • CENTRALS ELCTRIQUESLenergia elctrica es fabrica perqu s el tipus denergia ms verstil, s a dir, la que s ms fcil de transformar en altre tipus denergia i la ms fcil de modificar segons convenincia.Totes aquestes centrals tenen com objectiu moure unes turbines que fan girar solidriament un eix al qual va connectat el rotor dun alternador.

  • TRMIQUES: cremen carb, fuel-oil o gas.

  • NUCLEARS: produeixen reaccions nuclears.

  • GEOTRMIQUES: Aprofiten lenergia generada per reaccions nuclears al subsl.

  • SOLARS: Obtenen lenergia directament del Sol a travs de cllules fotovoltaiques.

  • Totes aquestes utilitzen la calor per encalentir aigua que, en vaporitzar-se, augmenta el seu volum 300 vegades tenint lenergia suficient com per a moure unes turbines que giran solidries a un eix al qual es troba connectat el rotor de lalternador.

  • HIDROELCTRIQUES: Aprofiten un desnivell daigua per moure les turbines.

  • ELIQUES: Aprofiten la fora del vent per moure les aspes dun ventilador i aix el rotor.

  • Lelectricitat es produeix en tres lnies, per treure el major rendiment possible.Es diu que s TRIFSICA.Una vegada generada lelectricitat, passa per una estaci transformadora que augmenta la tensi per evitar la prdua denergia per efecte Joule.s transporta per les lnies dalta tensi fins als usuaris als que, prviament sels baixa la tensi.

  • CENTRAL TRMICA ES MURTERAR

  • TRANSPORT I DISTRIBUCINA la central, lalternador genera a: 12 kVA la central, el transformador leleva a 220 kVArriba a la central transformadora i de distribucin de Marratx que la baixa fins a 15 kVA la entrada dels pobles es baixa a 220 V per les cases i 380 V per les fbriques.

  • a

  • SNTESI ELECTROMAGNTICAMaxwell (1831-1879), al 1860 va resumir, matemticament, tots els fenmens electromagntics en quatre equacions.

  • Amb elles va predir que la llum era un fenmen electromagntic.

    Realment, el que va fer va sser recopilar el que altres cientfics havian fet i fer una petita aportaci a la 4a equaci.

  • 1a EQUACI DE MAXWELLTEOREMA DE GAUSS DEL CAMP ELCTRIC.La divergncia del camp elctric s diferent de zero.Aix significa que el camp elctric s conservatiu.

  • 2a EQUACI DE MAXWELLLa divergncia del camp magntic a travs duna superfcie tancada s zero.Aix prova la no existncia de monopols magntics.

  • 3a EQUACI DE MAXWELLLLEI DE FARADAY-LENZVariacions temporals del flux del camp magntic produeixen un camp elctric no conservatiu.

  • 4a EQUACI DE MAXWELLLLEI DAMPRE GENERALITZADAVariacions temporals del flux dun camp elctric produeixen un camp magntic.

  • I invite you to see this video about the 4 equations of Maxwell.

    CLICK HERE

  • LA LLUM: RADIACI ELECTROMAGNTICA.

    La llum s tracta de camps elctrics variables en el temps que indueixen camps magntics variables en el temps, que a la vegada indueixen camps elctrics variables en el temps i aix successivament.Per aix noms satura quan troba matria.Va viatjant en el temps en forma de fenomen ondulatori mitjanant pulsos de llum.

  • Rosa M Rodrguez Garca-Caro

    Professora de fsica i qumica

    IES ALCDIA

    ALCDIA (MALLORCA)