Inducția Magnetică

In fig. 7-1, se reprezinta un magnet permanent format din doi cilindri coaxiali (o alta varianta de realizare a unui astfel de magnet va fi examinata la discutia suplimentara 5). Intre polii magnetului, este plasat conductorul AA1, legat rigid de axa OO1 prin tijele AB si A1B1. Conductorul este antrenat de un motor, legat la axa OO1 prin intermediul pinioanelor P1 si P2, cu o rotatie n = 3000 turatii/minut. Sa se calculeze tensiunea electromotoare indusa in conductorul AA1, curentul care strabate rezistorul r (atunci cand intrerupatorul k este inchis) si puterea utila a motorului, daca rezistenta conductorului si a tijelor este rc = 0, 01 (, rezistorul r = 0, 09 , inductia magnetica in locul unde se afla conductorul este B = 0, 25 T, l = 40 cm = 0, 4 m si R = 25 cm = 0, 25 m.

v = viteza liniara a conductorului Cunoscand viteza conductorului, in turatii pe minut, se poate calcula viteza unghiulara: apoi viteza liniara: Sensul tensiunii electromotoare induse in conductor (fig. 7 1) este determinata dupa regula mainii drepte: daca se tine palma mainii drepte perpendicular pe liniile magnetice astfel incat liniile sa intre in palma, iar degetul cel mare desfacut la 90 o sa indice sensul deplasarii conductorului, celelalte degete intinse vor indica sensul tensiunii electromotoare de inductie.

2. Calculul curentului receptorului: Segmentul axei BB1 (fig. 7-1, a), este realizat din material izolator, astfel incat atunci cand intrerupatorul k este inchis, curentul trece prin circuit in sensul indicat de sageata. (fig. 7 2) Evident curentul este: Astfel, un conductor deplasat intr-un camp magnetic poate sa functioneze ca o masina electrica in regim de generator de energie electrica.

Fig. 7 2. Circuit electric al unui generator si unui consumator.

3. Calculul puterii utile a motorului: Pentru determinarea puterii motorului trebuie sa se stabileasca fortele care se opun rotatiei sale.

Forta principala-forta electromagnetica F (fig. 7 - 1, b), care este rezultatul interctiunii dintre curentul I care strabate conductorul AA1 (atunci cand intreruptorul k este inchis) si campul magnetic dintre cilindrii este: Sensul acestei forte se determina dupa regula mainii drepte.

Pentru invingerea fortei electromagnetice, motorul trebuie sa debiteze o putere mecanica, care reprezinta puterea utila, pentru ca ea este transformata in intregime in putere electrica a generatorului, Pe langa forta electromagnetica, forta care determina puterea utila a motorului, exista forte de frecare care determina puterea pierduta. Din acesta cauza, puterea motorului trebuie sa fie mai mare decat puterea utila.

Astfel puterea mecanica a motorului cheltuita pentru invingerea fortelor electromagnetice este in intregime transformata in energie electrica a generatorului.

Discutii suplimentare Se poate inlocui in problema examinata, conductorul printr-un cilindru turnat, gol pe dinauntru, si a carui axa sa coincida cu axa ...