Indukcja elektromagnetyczna — reguła Lenza, strumień, SEM i prostowanie prądu

Reguła Lenza i indukcja

Reguła Lenza i SEM

Prąd indukcyjny płynie zawsze w takim kierunku, że przeciwdziała przyczynie, która go wywołała.

• Reguła Lenza: pole magnetyczne prądu indukcyjnego hamuje ruch magnesu.
• Prawo Faradaya: siła elektromotoryczna wynosi $\mathcal{E} = -\frac{\Delta \Phi}{\Delta t}$.
• Ruch w polu: napięcie w poruszającym się przewodniku to $U = Blv$.

Strumień indukcji $\Phi$

• Wzór ogólny: $\Phi = B \cdot S \cdot \cos\alpha$, jednostką jest weber ($1\text{ Wb} = 1\text{ T} \cdot 1\text{ m}^2$).

💡 Wskazówka: Gdy magnes zbliża się do zwojnicy, odpychają się one biegunami jednoimiennymi, a gdy się oddala – przyciągają różnoimiennymi.

Prąd przemienny i prostowanie

Napięcie i natężenie skuteczne

Wartości skuteczne prądu przemiennego dają taką samą moc średnią, jak stałe napięcie i natężenie.

• Napięcie chwilowe: opisuje wzór $U(t) = U_{max}\sin(\frac{2\pi}{T} \cdot t)$.
• Skuteczne $I_{sk}$: dla podstawowego przebiegu wynosi $I_{sk} = \frac{I_0}{\sqrt{2}}$.

Prostowanie prądu

• Prostowniki: dioda, mostek prostowniczy lub mostek z kondensatorem wygładzającym.

Przykład: Oblicz $U_{sk}$ dla $U_0 = 10\text{ V}$ przy sinusoidzie: $U_{sk} = \frac{10}{\sqrt{2}} \approx 7,07\text{ V}$.

💡 Wskazówka: Pamiętaj, że mostek prostowniczy zmienia prąd dwukierunkowy na jednokierunkowy, a kondensator dodatkowo zmniejsza tętno napięcia.