Elektromagnetism och Ørsteds upptäckt

Choose a study mode

Play Quiz

Study Flashcards

Spaced Repetition

Chat to Lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Download our mobile app to listen on the go

Get App

Questions and Answers

Givet en elektromagnet där den applicerade strömmen oscillerar sinusformigt med en frekvens $f$ och en amplitud $I_0$, vad blir den resulterande tidsfördröjningen $\Delta t$ mellan strömmens toppvärde och det magnetiska fältets toppvärde, med hänsyn taget till hysteresfenomen i en ferromagnetisk kärna med en given hystereskoefficient $\alpha$?

$\Delta t = \frac{\alpha}{2 \pi f I_0}$ (correct)
$\Delta t = \frac{\alpha}{2 \pi f^2 I_0}$
$\Delta t = \frac{\alpha \mu_0}{f I_0}$
$\Delta t = \frac{\alpha f}{I_0^2}$

I en elektromagnetisk spole med en konstant ström applicerad, kan en ökning av antalet varv per längdenhet alltid kompensera fullständigt för en minskning av kärnans permeabilitet för att bibehålla ett konstant magnetiskt flöde genom spolen?

False (B)

Beskriv detaljerat, med relevanta ekvationer, hur man matematiskt modellerar och optimerar formen på en elektromagnetkärna för att minimera virvelströmsförluster vid en given frekvens och flödestäthet. Antag att kärnan är tillverkad av ett material med känd resistivitet och permeabilitet.

Optimeringen involverar att minimera integralen av kvadraten på virvelströmmarna över kärnans volym, vilket leder till en partiell differentialekvation som beskriver fältfördelningen. Lösningen kräver finit elementmetod (FEM) eller liknande numeriska tekniker för komplexa geometrier. Den optimerade formen tenderar att vara laminerad eller ha tunna sektioner vinkelrätt mot flödesriktningen.

Match the following concepts related to electromagnetism with their corresponding descriptions:

<p>Magnetisk Hysteres = Beskriver eftersläpningen av magnetiseringen i ett material relativt till det applicerade magnetfältet. Koercivitet = Måttet på ett materials motståndskraft mot att bli avmagnetiserat, dvs. magnetfältet som krävs för att reducera magnetiseringen till noll. Remanens = Den kvarvarande magnetiseringen i ett material efter att det applicerade magnetfältet har tagits bort. Permeabilitet = Ett materials förmåga att tillåta bildandet av magnetfält i det.</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Elektromagnet

En anordning som skapar ett magnetfält med hjälp av elektrisk ström. Den består av en spole av ledande material, och magnetfältet kan förstärkas med en järnkärna.

Magnetfält runt ledare

När elektroner rör sig i en ledning skapas ett magnetfält runt ledningen. Stängs strömmen av försvinner magnetfältet.

Starkare elektromagnet

En ökning av antalet varv på spolen eller en ökning av strömmen genom spolen.

Elektromagnetism

Elektricitet och magnetism är sammanlänkade fenomen. Ström skapar ett magnetfält.

Signup and view all the flashcards

Järnkärna i spole

En spole med en järnkärna ökar magnetfältets styrka jämfört med en spole utan järnkärna.

Signup and view all the flashcards

Study Notes

Elektromagnetism handlar om sambandet mellan elektricitet och magnetism
En ledning kan lindas till en spole för att skapa en elektromagnet
Magnetfälten runt slingorna i spolen samverkar
Spolen blir en magnet när strömmen är på
En järnkärna i spolen förstärker magnetfältet
En starkare elektromagnet kan skapas genom att öka antalet varv på spolen eller öka strömmen

Hans Christian Ørsted

Hans Christian Ørsted, en ung dansk, reste i Europa i början av 1800- talet
Han demonstrerade experiment med Voltas batteri
Under en föreläsning märkte han att en kompassnål rörde sig när strömmen slogs på i en ledning
Han upptäckte att ström skapar ett magnetfält runt ledningen
Elektromagnetismen upptäcktes i april 1820
Elektromagnetismen ledde till uppfinningar som el-motorn, generatorn, telegrafen, telefonen, bandspelaren och tv:n