SlideShare a Scribd company logo
1 of 88
Faglærer: Sven Åge Eriksen
2017.02.13
INNLEVERING
ELEKTRISKE SYSTEMER
ELEKTROTEKNIKK DC, KAP. 5 - 1.klasser: EKW-BAW-AUW 16-19
.
Innlevering i elektroteknikk DC – MAGNETISME 1
løsningsforslag v.07
Hvilke 2 typer magneter finnes ?
OPPGAVE 1 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Hvilke 2 typer magneter finnes ?
Elektromagneter og permanent magneter.
Den permanente magneten har alltid et
magnetfelt.
I en elektromagneten lages magnetfeltet først
når den tilkobles strøm.
OPPGAVE 1 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Det finnes to typer magneter: Elektromagneter og permanentmagneter.
En magnet har ALLTID en NORDPOL og en SYDPOL
Hva er det som forårsaker magnetisme i de 2
typene magneter som finnes ?
OPPGAVE 2 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Hva er det som forårsaker magnetisme i de 2 typene
magneter som finnes ?
Permanentmagneter:
Elementærmagnetene er
ordnet i samme retning:
Elemetærmagnetene
til vanlig jern som
ikke er magnetisk:
OPPGAVE 2 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Nordpol (N) og sydpol (S)
STØRST MAGNETISME HER
Side 60
Hva er det som forårsaker magnetisme i de 2 typene
magneter som finnes ?
Elektromagneter:
Elektromagnetisme oppstår når det går strøm i en leder.
Det er altså en sammenheng mellom elektroner som
beveger seg og magnetisme:
Elektromagnetisme !
OPPGAVE 2 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Hva skjer hvis du slipper en
magnet ned i et kobberrør som
står vertikalt ?
OPPGAVE 3 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Hva skjer hvis du slipper en magnet
ned i et kobberrør som står vertikalt ?
Magneten vil indusere en strøm i
kobberrøret og denne strømmen vil
danne et magnetfelt som er motsatt
rettet. Det er Lenz lov. Hastigheten på
magneten blir derfor bremset på vei
nedover i røret.
OPPGAVE 3 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
OPPGAVE 4 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
En rett luftfylt spole har et tverrsnitt på 10 cm2 og er 250mm lang.
Spolen har 750 vindinger. Det går en likestrøm på 400mA i spolen.
Permeabiliteten μ = μ0 = 1,257 μH/m.
a) Hvor stor er den magnetiske flukstettheten i spolen ?
b) Hva er den magnetiske fluksen ?
c) Hva er den magnetiske feltstyrken i spolen ?
OPPGAVE 4 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
En rett luftfylt spole har et tverrsnitt på 10 cm2 og er 250mm lang.
Spolen har 750 vindinger. Det går en likestrøm på 400mA i spolen.
Permeabiliteten μ = μ0 = 1,257 μH/m.
a) Hvor stor er den magnetiske flukstettheten i spolen ?
Tesla (T)
OPPGAVE 4 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
En rett luftfylt spole har et tverrsnitt på 10 cm2 og er 250mm lang.
Spolen har 750 vindinger. Det går en likestrøm på 400mA i spolen.
Permeabiliteten μ = μ0 = 1,257 μH/m.
a) Hvor stor er den magnetiske flukstettheten i spolen ?
B = μ·H = μ I · N
l
B = μ·H = μ I · N
l
OPPGAVE 4 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
En rett luftfylt spole har et tverrsnitt på 10 cm2 og er 250mm lang.
Spolen har 750 vindinger. Det går en likestrøm på 400mA i spolen.
Permeabiliteten μ = μ0 = 1,257 μH/m.
a) Hvor stor er den magnetiske flukstettheten i spolen ?
a) 𝑩 = µ ∗ 𝑯 = 𝑩 = µ ∗
𝑰∗𝑵
𝒍
𝑩 = 𝟏, 𝟐𝟓𝟕 ∗
𝟏𝟎−𝟔 𝑯
𝒎
∗
𝟎,𝟒 𝑨∗𝟕𝟓𝟎
𝟎,𝟐𝟓 𝒎
= 𝟏, 𝟓𝟎𝟖 ∗ 𝟏𝟎−𝟑 𝑻 = 𝟏, 𝟓𝟏𝒎𝑻
OPPGAVE 4 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
En rett luftfylt spole har et tverrsnitt på 10 cm2 og er 250mm lang.
Spolen har 750 vindinger. Det går en likestrøm på 400mA i spolen.
Permeabiliteten μ = μ0 = 1,257 μH/m.
b) Hva er den magnetiske fluksen ?
Magnetisk fluks Φ.
Φ = B · A
Φ = Magnetisk fluks målt i weber (Wb)
B = Magnetisk flukstetthet målt i tesla (T)
A = Areal målt i kvadratmeter (m2 )
OPPGAVE 4 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
En rett luftfylt spole har et tverrsnitt på 10 cm2 og er 250mm lang.
Spolen har 750 vindinger. Det går en likestrøm på 400mA i spolen.
Permeabiliteten μ = μ0 = 1,257 μH/m.
b) Hva er den magnetiske fluksen ?
10 cm2 = 0,10 dm2 = 0,001 m2 = 10-3 m2
100 cm · 100 cm = 10 000 cm2 = 1m2
OPPGAVE 4 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
En rett luftfylt spole har et tverrsnitt på 10 cm2 og er 250mm lang.
Spolen har 750 vindinger. Det går en likestrøm på 400mA i spolen.
Permeabiliteten μ = μ0 = 1,257 μH/m.
b) Hva er den magnetiske fluksen ?
𝝋 = 𝑩 · 𝑨 𝝋 = 𝟏, 𝟓𝟏 · 𝟏𝟎−𝟑
𝑻 · 𝟏𝟎−𝟑
𝒎𝟐 =
𝟏, 𝟓𝟏 · 𝟏𝟎−𝟔 𝑾𝒃 = 𝟏, 𝟓𝟏 µ𝑾𝒃
OPPGAVE 4 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
En rett luftfylt spole har et tverrsnitt på 10 cm2 og er 250mm lang.
Spolen har 750 vindinger. Det går en likestrøm på 400mA i spolen.
Permeabiliteten μ = μ0 = 1,257 μH/m.
c) Hva er den magnetiske feltstyrken i spolen ?
Ampere per meter (A/m)
2017.01.23
Magnetisk feltstyrke H =
I · N
l
OPPGAVE 4 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
En rett luftfylt spole har et tverrsnitt på 10 cm2 og er 250mm lang.
Spolen har 750 vindinger. Det går en likestrøm på 400mA i spolen.
Permeabiliteten μ = μ0 = 1,257 μH/m.
c) Hva er den magnetiske feltstyrken i spolen ?
a) 𝑯 =
𝑰∗𝑵
𝒍
𝑯 =
𝟎,𝟒 𝑨∗𝟕𝟓𝟎
𝟎,𝟐𝟓 𝒎
= 1200 A/m
OPPGAVE 5 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
k = kilo
m = 𝒎𝒊𝒍𝒍𝒊
𝝁 = 𝒎𝒊𝒌𝒓𝒐
𝒏 = 𝒏𝒂𝒏𝒐
Hva er verdiene til disse bokstavene når de
står foran en enhet ? (f.eks 10mH)
k = kilo = 103
m = 𝒎𝒊𝒍𝒍𝒊 = 10-3
𝝁 = 𝒎𝒊𝒌𝒓𝒐 = 10-6
𝒏 = 𝒏𝒂𝒏𝒐 = 10-9
Spolen har induktansen L = 100mH
Motstanden har resistansen R = 10 kΩ
Hva er tidskonstanten ?
OPPGAVE 6 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Sekund (s)
Spolen har induktansen L = 100mH
Motstanden har resistansen R = 10 kΩ
Hva er tidskonstanten ?
OPPGAVE 6 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
𝝉 =
𝑳
𝑹
=
𝟏𝟎𝟎𝒎𝑯
𝟏𝟎𝒌Ω
= 𝟏𝟎 ∗ 𝟏𝟎−𝟔
𝑺 = 𝟏𝟎 𝝁𝑺
Hvor lang tid tar det før spolen
oppnår ca 63 % av maksimal strøm
etter at bryteren lukkes i denne
seriekretsen med DC-spenning ?
OPPGAVE 7 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Hvor lang tid tar det før spolen
oppnår ca 63 % av maksimal strøm
etter at bryteren lukkes i denne
seriekretsen med DC-spenning ?
OPPGAVE 7 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
En kan ikke se et magnetfelt, et magnetfelt er jo usynlig,
men kan du gi et eksempel der en kan se påvirkningen av
magnetisme ?
OPPGAVE 8 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Spørsmål ?
Spørsmål ?
Spørsmål ?
≈5τ
Hva skjer hvis en tilkobler DC-spenning på primærsiden ?
Hva skjer hvis en tilkobler AC-spenning på primærsiden ?
OPPGAVE 9 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Hva skjer hvis en tilkobler DC-spenning på primærsiden ?
OPPGAVE 9 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Hva skjer hvis en tilkobler DC-spenning på primærsiden ?
OPPGAVE 9 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Det vil gå en DC-strøm på primærsiden
iht Ohms lov. Strøm iht tidskonstanten.
Denne strømmen vil sette opp et
konstant magnetfelt i jernkjerna.
På sekundærsiden vil komme en kort
indusert spenningspuls, i det
magnetfeltet settes opp, så vil det ikke
skje noe mer på sekundærsiden.
Hva skjer hvis en tilkobler AC-spenning på primærsiden ?
OPPGAVE 9 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Det vil gå en AC-strøm på primærsiden.
Denne AC-strømmen vil sette opp et
variabelt magnetfelt i jernkjerna.
På sekundærsiden vil det derfor bli
indusert en spenning. Spenningen vil
bli transformert opp eller ned i forhold
til antall viklinger på primær- og
sekundærsiden.
Dette er altså trafoprinsippet !
OPPGAVE 10 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Hva slags materiale
er vanlig å bruke på
de delene som
pilene peker på ?
Hvorfor brukes dette
materialet ?
OPPGAVE 10 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Hva slags materiale
er vanlig å bruke på
de delene som
pilene peker på ?
Jern
.
Hvorfor brukes
dette materialet ?
Jern leder godt
magnetisme.
OPPGAVE 11 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Tegn en krets med 24VDC forsyning der
spolen slås av og på med en mekanisk
bryter eller transistor. Tegn inn hvor en
må tilkoble en diode og hvorfor !
OPPGAVE 11 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Tegn en krets med 24VDC forsyning der
spolen slås av og på med en mekanisk
bryter eller transistor. Tegn inn hvor en
må tilkoble en diode og hvorfor !
Slukkedioden må plasseres slik for
når kretsen brytes med bryteren så
induseres det en høy spenning i
spolen (denne spenningen har
motsatt fortegn)som hvis dioden
ikke er plassert som en ledevei for
strømmen ville skape gnist over
bryteren hver gang den åpne, og til
slutt ødelegge bryteren.
OPPGAVE 11 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Tegn en krets med 24VDC forsyning der
spolen slås av og på med en mekanisk
bryter eller transistor. Tegn inn hvor en
må tilkoble en diode og hvorfor !
Slukkedioden må plasseres slik for
når kretsen brytes med bryteren så
induseres det en høy spenning i
spolen (denne spenningen har
motsatt fortegn)som hvis dioden
ikke er plassert som en ledevei for
strømmen ville skape gnist over
bryteren hver gang den åpne, og til
slutt ødelegge bryteren.
OPPGAVE 12 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Hvor er den magnetiske
nordpolen og sydpolen på
denne elektromagneten ?
Forklar hvilken regel du
bruker til å finne det ut.
De røde pilene på lederen
angir strømretningen.
OPPGAVE 12 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Den magnetiske nordpolen
er i toppen av figuren til
høyre og den magnetiske
sydpolen er i bunnen av
figuren.
N
S
OPPGAVE 12 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
En legger fingrene unntatt
tommelen med strømretningen og
tommelen vil da peke mot den
magnetiske nordpolen. Dette er
høyrehåndsregelen.
N
S
OPPGAVE 12 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
S
N
OPPGAVE 13 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Hva er størrelsessymbolene og måleenhetene til
disse betegnelsene:
Magnetisk fluks
Magnetisk flukstetthet
Magnetisk feltstyrke
Induktans
Reluktans (magnetisk resistans)
Permeabilitet
Magnetomotorisk spenning
OPPGAVE 13 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Hva er størrelsessymbolene og måleenhetene til
disse betegnelsene:
Φ = Magnetisk fluks enhet: Wb
B = Magnetisk flukstetthet enhet: T
H = Magnetisk feltstyrke enhet: A/m
L = Induktans enhet: H
Rm = Reluktans (magnetisk resistans) enhet: H-1
µ = (µ0*µr) = Permeabilitet enhet: H/m
IN = Magnetomotorisk spenning enhet: A
2017.02.13-INNLEVERING 1 - Magnetisme v05 Atle Bjørløw
STØRRELSESSYMBOLER FOR MAGNETISME:
.
Φ = Magnetisk fluks (phi) målt i Weber (Wb)
B = Magnetisk flukstetthet målt i Tesla (T) Før: Wb/m2
H = Magnetisk feltstyrke målt i ampere per meter (A/m)
L = Induktans (selvinduktans) i spole, målt i henry (H)
Rm = Reluktans, magnetisk resistans målt i 1/Henry (1/H)
Φ = B · A
STØRRELSESSYMBOLER FOR MAGNETISME:
.
μ0 = Permeabilitetskonstant for vakuum i henry per meter (H/m)
μr = Relativ permeabilitet (ubenevnt, se verdier i tabell)
μ = μ0 · μr = Permeabilitet målt i henry per meter (H/m)
Fm = Magnetomotorisk spenning, mmk, amperevindinger, I · N (A)
OPPGAVE 14 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Vi tenker oss at strømstyrken igjennom
denne spolen er 10A DC og induktansen
til spolen er 10mH.
Hvor mye energi er lagret i spolen ?
OPPGAVE 14 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Vi tenker oss at strømstyrken igjennom
denne spolen er 10A DC og induktansen
til spolen er 10mH.
Hvor mye energi er lagret i spolen ?
𝑾 =
𝟏
𝟐
∗ 𝑳 ∗ 𝑰 𝟐
𝑾 =
𝟏
𝟐
∗ (𝟏𝟎 𝑯 ∗ 𝟏𝟎−𝟑
) ∗ (𝟏𝟎𝑨) 𝟐
= 0,5 J
OPPGAVE 15 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Se luftspolen på bildet til
høyre, kan du komme
med to enkle endringer
som øker den magnetiske
flukstettheten til spolen,
slik at den trekker til seg
flere spiker.
OPPGAVE 15 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Se luftspolen på bildet til
høyre, kan du komme
med to enkle endringer
som øker den magnetiske
flukstettheten til spolen,
slik at den trekker til seg
flere spiker.
Tesla (T)
B = μ·H = μ· μr ·
I · N
l
OPPGAVE 15 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Se luftspolen på bildet til
høyre, kan du komme
med to enkle endringer
som øker den magnetiske
flukstettheten til spolen,
slik at den trekker til seg
flere spiker.
Sette inn jernkjerne eller
øke strømstyrken.
OPPGAVE 16 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
En metallring med diameter 1m
står vinkelrett på de magnetiske
feltlinjene i et magnetfelt med
magnetisk flukstetthet 125mT.
Hvor stor er fluksen?
Magnetisk fluks Φ.
Φ = B · A
Φ = Magnetisk fluks målt i weber (Wb)
B = Magnetisk flukstetthet målt i tesla (T)
A = Areal målt i kvadratmeter (m2 )
OPPGAVE 16 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
En metallring med diameter 1m
står vinkelrett på de magnetiske
feltlinjene i et magnetfelt med
magnetisk flukstetthet 125mT.
Hvor stor er fluksen?
𝝋 = 𝑩 ∗ 𝑨
𝑨 = 𝝅 ∗ 𝒓 𝟐 = 𝝅 ∗ 𝟎, 𝟓 𝟐 𝒎 = 0,79𝒎 𝟐
𝝋 = 𝟏𝟐𝟓 ∗ 𝟏𝟎−𝟑 𝑻 ∗ 𝟎, 𝟕𝟗𝒎 𝟐 = 0,099 Wb = 99 mWb
OPPGAVE 17 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Figuren viser en
metallsløyfe som
roterer i et magnetfelt.
a) Hvorfor blir det
indusert spenning på
sleperingene ?
b) Hvilket prinsipp
viser illustrasjonen ?
OPPGAVE 17 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Figuren viser en
metallsløyfe som roterer i
et magnetfelt.
a) Hvorfor blir det indusert
spenning på sleperingene ?
Antall feltlinjer inne i
metallsløyfa endrer seg og
ledere beveger seg i feltet.
OPPGAVE 17 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Figuren viser en
metallsløyfe som
roterer i et magnetfelt.
b) Hvilket prinsipp
viser illustrasjonen ?
Generatorprinsippet
OPPGAVE 18 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Figuren viser en spole 15 vindinger. Materialet
i kjernen av spolen er ferrit (mangan sink) og den
relative permeabiliteten er 830. Lengden på spolen
er 15 cm. Tverrsnittet til spolen er 35cm2.
a) Hva er spolens induktans hvis det går en strøm på
25 𝝁A i spolen ?
b) Hva er spolens induktans hvis det går en strøm på
500mA i spolen ?
c) Hva er spolens induktans hvis det ikke går noen
strøm i spolen ?
Henry (H)
STØRRELSESSYMBOLER FOR MAGNETISME:
.
L = Induktans (selvinduktans) i spole,
målt i henry (H)
Hva forteller induktansverdien L
om en spole ?
Er induktansen konstant eller
endrer den seg med
strømstyrken ?
Dette har vi gått igjennom tidligere !
Induktans L for spole:
Induktans sier noe om spolens evne til å
oppta energi og evnen til å motvirke
strømendringer.
Induktansen er en konstant for hver enkelt
spole.
Energien opptatt i en spole er kinetisk
energi.
L = Induktivitet eller induktans i [H = Henry]
μ0 = absolutt permeabilitet (4·π·10−7 [H/m])
μr = relativ permeabilitet til materialet i kjernen.
For vakuum er verdien lik 1, og den er ikke så
mye forskjellig for de fleste andre materialer som
ikke er ferromagnetiske.
N = antall vindinger (uten benevning)
A = Arealet til kjernen [m2]
l = lengden til spolen i [m].
OPPGAVE 18 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Figuren viser en spole 15 vindinger. Materialet
i kjernen av spolen er ferrit (mangan sink) og den
relative permeabiliteten er 830. Lengden på spolen
er 15 cm. Tverrsnittet til spolen er 35cm2.
a) Hva er spolens induktans hvis det går en strøm på
25 𝝁A i spolen ?
OPPGAVE 18 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Figuren viser en spole 15 vindinger. Materialet
i kjernen av spolen er ferrit (mangan sink) og den
relative permeabiliteten er 830. Lengden på spolen
er 15 cm. Tverrsnittet til spolen er 35cm2.
a) Hva er spolens induktans hvis det går en strøm på
25 𝝁A i spolen ?
Tverrsnittet til spolen er 35cm2 = 0,35 dm2 = 0,0035 m2
a) Hva er spolens induktans hvis det går en strøm på 25 𝝁A i spolen ?
Fant denne permeabiliteten for luft i formelsamlingen min, den skal være ganske nøyaktig:
𝟒𝝅 ∗ 𝟏𝟎−𝟕 𝑯/𝒎
𝑳 =
𝝁∗𝑵 𝟐∗𝑨
𝒍
=
𝝁 𝟎∗𝝁 𝒓∗𝑵 𝟐∗𝑨
𝒍
=
𝟒𝝅∗𝟏𝟎−𝟕
𝑯/𝒎 ∗𝟖𝟑𝟎 ∗𝟏𝟓 𝟐∗𝟎,𝟎𝟎𝟑𝟓𝒎 𝟐
𝟎,𝟏𝟓𝒎
= 5,47mH
b) Hva er spolens induktans hvis det går en strøm på 500mA i spolen ?
Induktansen i spolen er ikke avhengig av strømmen så svaret er som i spørsmål a)
𝑳 =
𝝁∗𝑵 𝟐∗𝑨
𝒍
=
𝝁 𝟎∗𝝁 𝒓∗𝑵 𝟐∗𝑨
𝒍
=
𝟒𝝅∗𝟏𝟎
−𝟕
𝑯/𝒎 ∗𝟖𝟑𝟎 ∗𝟏𝟓 𝟐∗𝟎,𝟎𝟎𝟑𝟓𝒎 𝟐
𝟎,𝟏𝟓𝒎
= 5,47mH
c) Hva er spolens induktans hvis det ikke går noen strøm i spolen ?
Induktansen i spolen er ikke avhengig av strømmen så svaret er som i spørsmål a)
𝑳 =
𝝁∗𝑵 𝟐∗𝑨
𝒍
=
𝝁 𝟎∗𝝁 𝒓∗𝑵 𝟐∗𝑨
𝒍
=
𝟒𝝅∗𝟏𝟎
−𝟕
𝑯/𝒎 ∗𝟖𝟑𝟎 ∗𝟏𝟓 𝟐∗𝟎,𝟎𝟎𝟑𝟓𝒎 𝟐
𝟎,𝟏𝟓𝒎
= 5,47mH
OPPGAVE 19 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Disse tre spolene seriekobles, hva blir
erstatningsinduktansen for seriekoblingen ?
L1= 10mH L2= 90mH L3= 900mH
OPPGAVE 19 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Disse tre spolene seriekobles, hva blir
erstatningsinduktansen for seriekoblingen ?
L1= 10mH L2= 90mH L3= 900mH
𝑳 𝑺𝑬𝑹𝑰𝑬 = 𝑳 𝟏 + 𝑳 𝟐 + 𝑳 𝟑
𝑳 𝑺𝑬𝑹𝑰𝑬 = 𝟏𝟎𝒎𝑯 + 𝟗𝟎𝒎𝑯 + 𝟗𝟎𝟎𝒎𝑯 =
𝟏𝟎𝟎𝟎𝒎𝑯 = 𝟏𝑯
OPPGAVE 20 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Disse tre spolene parallellkobles, hva blir erstatningsinduktansen
for parallellkoblingen ?
Før du regner det ut, omtrent hva tror du svaret blir ?
L1= 10 𝒏H L2= 100 𝝁H L3= 900 mH
OPPGAVE 20 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Disse tre spolene parallellkobles, hva blir erstatningsinduktansen
for parallellkoblingen ?
Før du regner det ut, omtrent hva tror du svaret blir ?
Mindre enn den minste, altså mindre enn 10nH !
L1= 10 𝒏H L2= 100 𝝁H L3= 900 mH
OPPGAVE 20 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Disse tre spolene parallellkobles, hva blir erstatningsinduktansen
for parallellkoblingen ?
Før du regner det ut, omtrent hva tror du svaret blir ?
Mindre enn den minste, altså mindre enn 10nH !
L1= 10 𝒏H L2= 100 𝝁H L3= 900 mH
𝟏
𝑳 𝑷𝑨𝑹𝑨𝑳𝑳𝑬𝑳𝑳
=
𝟏
𝑳 𝟏
+
𝟏
𝑳 𝟐
+
𝟏
𝑳 𝟑
OPPGAVE 20 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Disse tre spolene parallellkobles, hva blir erstatningsinduktansen
for parallellkoblingen ?
Før du regner det ut, omtrent hva tror du svaret blir ?
Mindre enn den minste, altså mindre enn 10nH !
L1= 10 𝒏H L2= 100 𝝁H L3= 900 mH
𝑳 𝑷𝑨𝑹𝑨𝑳𝑳𝑬𝑳𝑳 = 𝟏
𝟏
𝑳 𝟏
+ 𝟏
𝑳 𝟐
+ 𝟏
𝑳 𝟑
𝟏
𝑳 𝑷𝑨𝑹𝑨𝑳𝑳𝑬𝑳𝑳
=
𝟏
𝑳 𝟏
+
𝟏
𝑳 𝟐
+
𝟏
𝑳 𝟑
𝑳 𝑷𝑨𝑹𝑨𝑳𝑳𝑬𝑳𝑳 = 𝟏
𝟏
𝑳 𝟏
+ 𝟏
𝑳 𝟐
+ 𝟏
𝑳 𝟑
OPPGAVE 20 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
Disse tre spolene parallellkobles, hva blir erstatningsinduktansen
for parallellkoblingen ?
Før du regner det ut, omtrent hva tror du svaret blir ?
Mindre enn den minste, altså mindre enn 10nH !
L1= 10 𝒏H L2= 100 𝝁H L3= 900 mH
𝑳 𝑷𝑨𝑹𝑨𝑳𝑳𝑬𝑳𝑳 =
𝟏
𝟏
𝟏𝟎 · 𝟏𝟎−𝟗 𝑯
+
𝟏
𝟏𝟎𝟎 · 𝟏𝟎−𝟔 𝑯
+
𝟏
𝟗𝟎𝟎 · 𝟏𝟎−𝟑 𝑯
= 9,99nH

More Related Content

What's hot

Why transformers fail_final
Why transformers fail_finalWhy transformers fail_final
Why transformers fail_final
Snehangshu Ghosh
 
Relatório ensaios em transformadores
Relatório ensaios em transformadoresRelatório ensaios em transformadores
Relatório ensaios em transformadores
Victor Said
 

What's hot (20)

Testing of circuit breakers
Testing of circuit breakersTesting of circuit breakers
Testing of circuit breakers
 
Power System Control And Line Compensation
Power System Control And Line CompensationPower System Control And Line Compensation
Power System Control And Line Compensation
 
2016.12.07 effekt, effektfaktor og virkningsgrad byay15-18 v32 modifisert
2016.12.07 effekt, effektfaktor og virkningsgrad byay15-18 v32 modifisert2016.12.07 effekt, effektfaktor og virkningsgrad byay15-18 v32 modifisert
2016.12.07 effekt, effektfaktor og virkningsgrad byay15-18 v32 modifisert
 
Why transformers fail_final
Why transformers fail_finalWhy transformers fail_final
Why transformers fail_final
 
2017.01.04 sae-komplekse tall - ac-kretser v15
2017.01.04 sae-komplekse tall - ac-kretser v152017.01.04 sae-komplekse tall - ac-kretser v15
2017.01.04 sae-komplekse tall - ac-kretser v15
 
Lab 2 Report More Linear Operational Amplifiers
Lab 2 Report More Linear Operational AmplifiersLab 2 Report More Linear Operational Amplifiers
Lab 2 Report More Linear Operational Amplifiers
 
Transformadores 1
Transformadores 1Transformadores 1
Transformadores 1
 
Teste transformador
Teste transformadorTeste transformador
Teste transformador
 
Relatório ensaios em transformadores
Relatório ensaios em transformadoresRelatório ensaios em transformadores
Relatório ensaios em transformadores
 
Alternating Current(AC) presentation
Alternating Current(AC) presentationAlternating Current(AC) presentation
Alternating Current(AC) presentation
 
seletividade instalações eletricas
seletividade instalações eletricasseletividade instalações eletricas
seletividade instalações eletricas
 
Electrical machine lecture 1 magnetic circuit
Electrical machine lecture 1 magnetic circuitElectrical machine lecture 1 magnetic circuit
Electrical machine lecture 1 magnetic circuit
 
Unit 1-2-b
Unit 1-2-bUnit 1-2-b
Unit 1-2-b
 
2017.01.25 rlc parallellkretser - web4 - byau 15-18 v42
2017.01.25   rlc parallellkretser - web4 - byau 15-18  v422017.01.25   rlc parallellkretser - web4 - byau 15-18  v42
2017.01.25 rlc parallellkretser - web4 - byau 15-18 v42
 
Transformer protection
Transformer protectionTransformer protection
Transformer protection
 
A Two-Input Dual Active Bridge Converter for a Smart User Network Using Integ...
A Two-Input Dual Active Bridge Converter for a Smart User Network Using Integ...A Two-Input Dual Active Bridge Converter for a Smart User Network Using Integ...
A Two-Input Dual Active Bridge Converter for a Smart User Network Using Integ...
 
Measuring earth resistance
Measuring earth resistanceMeasuring earth resistance
Measuring earth resistance
 
Insulation coordination
Insulation coordinationInsulation coordination
Insulation coordination
 
Aula 1 Circuitos Resistivos & leis de kirchoff.pdf
Aula 1 Circuitos Resistivos & leis de kirchoff.pdfAula 1 Circuitos Resistivos & leis de kirchoff.pdf
Aula 1 Circuitos Resistivos & leis de kirchoff.pdf
 
Circuit breakers
Circuit breakersCircuit breakers
Circuit breakers
 

Similar to 2017.02.13 ls-innlevering 1 - magnetisme v06

Presentasjon Elektrisitet
Presentasjon ElektrisitetPresentasjon Elektrisitet
Presentasjon Elektrisitet
gaahope
 
Presentasjon Elektrisitet
Presentasjon ElektrisitetPresentasjon Elektrisitet
Presentasjon Elektrisitet
gaahope
 

Similar to 2017.02.13 ls-innlevering 1 - magnetisme v06 (20)

2017.02.13 ls-innlevering 1 - magnetisme v04
2017.02.13  ls-innlevering 1 - magnetisme v042017.02.13  ls-innlevering 1 - magnetisme v04
2017.02.13 ls-innlevering 1 - magnetisme v04
 
2016.11.21 test losningsforslag elektroteknikk 07
2016.11.21 test losningsforslag elektroteknikk 072016.11.21 test losningsforslag elektroteknikk 07
2016.11.21 test losningsforslag elektroteknikk 07
 
2017.01.18 magnetisme v76 100
2017.01.18   magnetisme v76  1002017.01.18   magnetisme v76  100
2017.01.18 magnetisme v76 100
 
2017.01.18 test losningsforslag elektroteknikk 10
2017.01.18 test losningsforslag elektroteknikk 102017.01.18 test losningsforslag elektroteknikk 10
2017.01.18 test losningsforslag elektroteknikk 10
 
2016.11.21 test revidert losningsforslag elektroteknikk 10 Sven Åge Eriksen F...
2016.11.21 test revidert losningsforslag elektroteknikk 10 Sven Åge Eriksen F...2016.11.21 test revidert losningsforslag elektroteknikk 10 Sven Åge Eriksen F...
2016.11.21 test revidert losningsforslag elektroteknikk 10 Sven Åge Eriksen F...
 
2016.11.21 dc test elektriske systemer ekw-baw-auw 1 time - dc v.123 Ohms ...
2016.11.21   dc test elektriske systemer ekw-baw-auw  1 time - dc v.123 Ohms ...2016.11.21   dc test elektriske systemer ekw-baw-auw  1 time - dc v.123 Ohms ...
2016.11.21 dc test elektriske systemer ekw-baw-auw 1 time - dc v.123 Ohms ...
 
2017.03.27 elektroteknikk dc - elektrostatikk kap 6 v12
2017.03.27   elektroteknikk dc - elektrostatikk kap 6  v122017.03.27   elektroteknikk dc - elektrostatikk kap 6  v12
2017.03.27 elektroteknikk dc - elektrostatikk kap 6 v12
 
2016.11.21 dc test elektriske systemer ekw-baw-auw 1 time - dc v.121 Ohms lov...
2016.11.21 dc test elektriske systemer ekw-baw-auw 1 time - dc v.121 Ohms lov...2016.11.21 dc test elektriske systemer ekw-baw-auw 1 time - dc v.121 Ohms lov...
2016.11.21 dc test elektriske systemer ekw-baw-auw 1 time - dc v.121 Ohms lov...
 
2016.11.21 dc test elektriske systemer ekw-baw-auw 1 time - dc v.120 Ohms...
2016.11.21   dc test elektriske systemer ekw-baw-auw  1 time - dc v.120  Ohms...2016.11.21   dc test elektriske systemer ekw-baw-auw  1 time - dc v.120  Ohms...
2016.11.21 dc test elektriske systemer ekw-baw-auw 1 time - dc v.120 Ohms...
 
2016.09.26 studieveiledning i 2 timer web i elektroteknikk for 26.09.2016 t...
2016.09.26   studieveiledning i 2 timer web i elektroteknikk for 26.09.2016 t...2016.09.26   studieveiledning i 2 timer web i elektroteknikk for 26.09.2016 t...
2016.09.26 studieveiledning i 2 timer web i elektroteknikk for 26.09.2016 t...
 
2016.11.21 test losningsforslag elektroteknikk 06 Prøve seriekobling parallel...
2016.11.21 test losningsforslag elektroteknikk 06 Prøve seriekobling parallel...2016.11.21 test losningsforslag elektroteknikk 06 Prøve seriekobling parallel...
2016.11.21 test losningsforslag elektroteknikk 06 Prøve seriekobling parallel...
 
2016.11.21 test innlevering elektroteknikk v01 Prøve elektroteknikk DC 1.klas...
2016.11.21 test innlevering elektroteknikk v01 Prøve elektroteknikk DC 1.klas...2016.11.21 test innlevering elektroteknikk v01 Prøve elektroteknikk DC 1.klas...
2016.11.21 test innlevering elektroteknikk v01 Prøve elektroteknikk DC 1.klas...
 
2017.01.18 magnetisme v76 200
2017.01.18   magnetisme v76  2002017.01.18   magnetisme v76  200
2017.01.18 magnetisme v76 200
 
2016.08.30 studieveiledning 1 elektroteknikk sae Sven Åge Eriksen Fagskole...
2016.08.30   studieveiledning 1 elektroteknikk sae Sven Åge Eriksen  Fagskole...2016.08.30   studieveiledning 1 elektroteknikk sae Sven Åge Eriksen  Fagskole...
2016.08.30 studieveiledning 1 elektroteknikk sae Sven Åge Eriksen Fagskole...
 
2016.10.24 studieveiledning i 2 timer web i elektroteknikk kap.4 - versjon ...
2016.10.24   studieveiledning i 2 timer web i elektroteknikk kap.4 - versjon ...2016.10.24   studieveiledning i 2 timer web i elektroteknikk kap.4 - versjon ...
2016.10.24 studieveiledning i 2 timer web i elektroteknikk kap.4 - versjon ...
 
2016.09.28 transistor - studieveiledning for onsdag 28.09.2016 - bauw 15-18...
2016.09.28   transistor - studieveiledning for onsdag 28.09.2016 - bauw 15-18...2016.09.28   transistor - studieveiledning for onsdag 28.09.2016 - bauw 15-18...
2016.09.28 transistor - studieveiledning for onsdag 28.09.2016 - bauw 15-18...
 
Presentasjon Elektrisitet
Presentasjon ElektrisitetPresentasjon Elektrisitet
Presentasjon Elektrisitet
 
Presentasjon Elektrisitet
Presentasjon ElektrisitetPresentasjon Elektrisitet
Presentasjon Elektrisitet
 
2016.12.07 losningsforslag rlc v07
2016.12.07 losningsforslag rlc v072016.12.07 losningsforslag rlc v07
2016.12.07 losningsforslag rlc v07
 
2016.10.05 RLC seriekretser - studieveiledning for onsdag 05.08.2016 - bauw...
2016.10.05   RLC seriekretser - studieveiledning for onsdag 05.08.2016 - bauw...2016.10.05   RLC seriekretser - studieveiledning for onsdag 05.08.2016 - bauw...
2016.10.05 RLC seriekretser - studieveiledning for onsdag 05.08.2016 - bauw...
 

More from Sven Åge Eriksen

More from Sven Åge Eriksen (20)

2018.11.28 transistor - opto - ssr - skogmo - vg3 auto - sae v03
2018.11.28   transistor - opto - ssr -  skogmo - vg3 auto - sae v032018.11.28   transistor - opto - ssr -  skogmo - vg3 auto - sae v03
2018.11.28 transistor - opto - ssr - skogmo - vg3 auto - sae v03
 
2017.12.01 emne 4 - maleteknikk innlevering 1 - baw 16-19 v1
2017.12.01   emne 4 - maleteknikk innlevering 1 - baw 16-19 v12017.12.01   emne 4 - maleteknikk innlevering 1 - baw 16-19 v1
2017.12.01 emne 4 - maleteknikk innlevering 1 - baw 16-19 v1
 
2017.10.19 halvledere oving sae hosten 2017 for auw 16-19
2017.10.19   halvledere oving sae hosten 2017 for auw 16-192017.10.19   halvledere oving sae hosten 2017 for auw 16-19
2017.10.19 halvledere oving sae hosten 2017 for auw 16-19
 
2017.10.23 ac oving 2 sae hosten 2017 for 3 klasser v2
2017.10.23   ac oving 2 sae hosten 2017 for 3 klasser v22017.10.23   ac oving 2 sae hosten 2017 for 3 klasser v2
2017.10.23 ac oving 2 sae hosten 2017 for 3 klasser v2
 
2017.10.05 op-amp oving sae hosten 2017 for auw 16-19
2017.10.05   op-amp  oving sae hosten 2017 for auw 16-192017.10.05   op-amp  oving sae hosten 2017 for auw 16-19
2017.10.05 op-amp oving sae hosten 2017 for auw 16-19
 
2017.09.18 ac oving sae hosten 2017 for 3 klasser
2017.09.18   ac oving sae hosten 2017 for 3 klasser2017.09.18   ac oving sae hosten 2017 for 3 klasser
2017.09.18 ac oving sae hosten 2017 for 3 klasser
 
2017.09.01 samling sae ovingsoppgaver i elektroteknikk ac - lf
2017.09.01   samling sae ovingsoppgaver i elektroteknikk ac - lf2017.09.01   samling sae ovingsoppgaver i elektroteknikk ac - lf
2017.09.01 samling sae ovingsoppgaver i elektroteknikk ac - lf
 
2017.05.03 datakom.5 sae v03 undervisning
2017.05.03 datakom.5 sae v03 undervisning2017.05.03 datakom.5 sae v03 undervisning
2017.05.03 datakom.5 sae v03 undervisning
 
2017.04.19 datakom.3 sae v16 undervisning
2017.04.19 datakom.3 sae v16 undervisning2017.04.19 datakom.3 sae v16 undervisning
2017.04.19 datakom.3 sae v16 undervisning
 
2017.04.05 datakom.2 sae v20b forelesning
2017.04.05 datakom.2 sae v20b forelesning2017.04.05 datakom.2 sae v20b forelesning
2017.04.05 datakom.2 sae v20b forelesning
 
2017.04.26 datakom.4 sae v04
2017.04.26 datakom.4 sae v042017.04.26 datakom.4 sae v04
2017.04.26 datakom.4 sae v04
 
2016.09.27 d operasjonsforsterker fagstoff av sven åge eriksen med oppgaver...
2016.09.27 d   operasjonsforsterker fagstoff av sven åge eriksen med oppgaver...2016.09.27 d   operasjonsforsterker fagstoff av sven åge eriksen med oppgaver...
2016.09.27 d operasjonsforsterker fagstoff av sven åge eriksen med oppgaver...
 
2017.04.05 repetisjon rlc serie lf
2017.04.05   repetisjon rlc serie lf2017.04.05   repetisjon rlc serie lf
2017.04.05 repetisjon rlc serie lf
 
2017.04.05 datakom.1 sae v06b sendes ut
2017.04.05 datakom.1 sae v06b sendes ut2017.04.05 datakom.1 sae v06b sendes ut
2017.04.05 datakom.1 sae v06b sendes ut
 
Fronter oversikt måleteknikk
Fronter oversikt måleteknikkFronter oversikt måleteknikk
Fronter oversikt måleteknikk
 
2017.02.01 ac-web5-byau15-18 v22
2017.02.01 ac-web5-byau15-18 v222017.02.01 ac-web5-byau15-18 v22
2017.02.01 ac-web5-byau15-18 v22
 
2017.02.13 innlevering 1 - magnetisme v05
2017.02.13 innlevering 1 - magnetisme v052017.02.13 innlevering 1 - magnetisme v05
2017.02.13 innlevering 1 - magnetisme v05
 
2016.12.21 host test og host elektroteknikk ac v3
2016.12.21 host test og host elektroteknikk ac v32016.12.21 host test og host elektroteknikk ac v3
2016.12.21 host test og host elektroteknikk ac v3
 
2016.12.21 host test og host - digital og analog v2
2016.12.21 host test og host - digital og analog v22016.12.21 host test og host - digital og analog v2
2016.12.21 host test og host - digital og analog v2
 
2016.12.21 host test og host - digital og analog v3 losningsforslag v31
2016.12.21 host test og host - digital og analog v3 losningsforslag v312016.12.21 host test og host - digital og analog v3 losningsforslag v31
2016.12.21 host test og host - digital og analog v3 losningsforslag v31
 

2017.02.13 ls-innlevering 1 - magnetisme v06

  • 1. Faglærer: Sven Åge Eriksen 2017.02.13 INNLEVERING ELEKTRISKE SYSTEMER ELEKTROTEKNIKK DC, KAP. 5 - 1.klasser: EKW-BAW-AUW 16-19 . Innlevering i elektroteknikk DC – MAGNETISME 1 løsningsforslag v.07
  • 2. Hvilke 2 typer magneter finnes ? OPPGAVE 1 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
  • 3. Hvilke 2 typer magneter finnes ? Elektromagneter og permanent magneter. Den permanente magneten har alltid et magnetfelt. I en elektromagneten lages magnetfeltet først når den tilkobles strøm. OPPGAVE 1 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
  • 4. Det finnes to typer magneter: Elektromagneter og permanentmagneter. En magnet har ALLTID en NORDPOL og en SYDPOL
  • 5. Hva er det som forårsaker magnetisme i de 2 typene magneter som finnes ? OPPGAVE 2 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
  • 6. Hva er det som forårsaker magnetisme i de 2 typene magneter som finnes ? Permanentmagneter: Elementærmagnetene er ordnet i samme retning: Elemetærmagnetene til vanlig jern som ikke er magnetisk: OPPGAVE 2 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
  • 7. Nordpol (N) og sydpol (S) STØRST MAGNETISME HER Side 60
  • 8. Hva er det som forårsaker magnetisme i de 2 typene magneter som finnes ? Elektromagneter: Elektromagnetisme oppstår når det går strøm i en leder. Det er altså en sammenheng mellom elektroner som beveger seg og magnetisme: Elektromagnetisme ! OPPGAVE 2 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
  • 9. Hva skjer hvis du slipper en magnet ned i et kobberrør som står vertikalt ? OPPGAVE 3 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
  • 10. Hva skjer hvis du slipper en magnet ned i et kobberrør som står vertikalt ? Magneten vil indusere en strøm i kobberrøret og denne strømmen vil danne et magnetfelt som er motsatt rettet. Det er Lenz lov. Hastigheten på magneten blir derfor bremset på vei nedover i røret. OPPGAVE 3 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
  • 11. OPPGAVE 4 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 En rett luftfylt spole har et tverrsnitt på 10 cm2 og er 250mm lang. Spolen har 750 vindinger. Det går en likestrøm på 400mA i spolen. Permeabiliteten μ = μ0 = 1,257 μH/m. a) Hvor stor er den magnetiske flukstettheten i spolen ? b) Hva er den magnetiske fluksen ? c) Hva er den magnetiske feltstyrken i spolen ?
  • 12. OPPGAVE 4 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 En rett luftfylt spole har et tverrsnitt på 10 cm2 og er 250mm lang. Spolen har 750 vindinger. Det går en likestrøm på 400mA i spolen. Permeabiliteten μ = μ0 = 1,257 μH/m. a) Hvor stor er den magnetiske flukstettheten i spolen ?
  • 14. OPPGAVE 4 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 En rett luftfylt spole har et tverrsnitt på 10 cm2 og er 250mm lang. Spolen har 750 vindinger. Det går en likestrøm på 400mA i spolen. Permeabiliteten μ = μ0 = 1,257 μH/m. a) Hvor stor er den magnetiske flukstettheten i spolen ? B = μ·H = μ I · N l
  • 15. B = μ·H = μ I · N l
  • 16. OPPGAVE 4 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 En rett luftfylt spole har et tverrsnitt på 10 cm2 og er 250mm lang. Spolen har 750 vindinger. Det går en likestrøm på 400mA i spolen. Permeabiliteten μ = μ0 = 1,257 μH/m. a) Hvor stor er den magnetiske flukstettheten i spolen ? a) 𝑩 = µ ∗ 𝑯 = 𝑩 = µ ∗ 𝑰∗𝑵 𝒍 𝑩 = 𝟏, 𝟐𝟓𝟕 ∗ 𝟏𝟎−𝟔 𝑯 𝒎 ∗ 𝟎,𝟒 𝑨∗𝟕𝟓𝟎 𝟎,𝟐𝟓 𝒎 = 𝟏, 𝟓𝟎𝟖 ∗ 𝟏𝟎−𝟑 𝑻 = 𝟏, 𝟓𝟏𝒎𝑻
  • 17. OPPGAVE 4 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 En rett luftfylt spole har et tverrsnitt på 10 cm2 og er 250mm lang. Spolen har 750 vindinger. Det går en likestrøm på 400mA i spolen. Permeabiliteten μ = μ0 = 1,257 μH/m. b) Hva er den magnetiske fluksen ?
  • 18. Magnetisk fluks Φ. Φ = B · A Φ = Magnetisk fluks målt i weber (Wb) B = Magnetisk flukstetthet målt i tesla (T) A = Areal målt i kvadratmeter (m2 )
  • 19. OPPGAVE 4 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 En rett luftfylt spole har et tverrsnitt på 10 cm2 og er 250mm lang. Spolen har 750 vindinger. Det går en likestrøm på 400mA i spolen. Permeabiliteten μ = μ0 = 1,257 μH/m. b) Hva er den magnetiske fluksen ? 10 cm2 = 0,10 dm2 = 0,001 m2 = 10-3 m2 100 cm · 100 cm = 10 000 cm2 = 1m2
  • 20. OPPGAVE 4 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 En rett luftfylt spole har et tverrsnitt på 10 cm2 og er 250mm lang. Spolen har 750 vindinger. Det går en likestrøm på 400mA i spolen. Permeabiliteten μ = μ0 = 1,257 μH/m. b) Hva er den magnetiske fluksen ? 𝝋 = 𝑩 · 𝑨 𝝋 = 𝟏, 𝟓𝟏 · 𝟏𝟎−𝟑 𝑻 · 𝟏𝟎−𝟑 𝒎𝟐 = 𝟏, 𝟓𝟏 · 𝟏𝟎−𝟔 𝑾𝒃 = 𝟏, 𝟓𝟏 µ𝑾𝒃
  • 21. OPPGAVE 4 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 En rett luftfylt spole har et tverrsnitt på 10 cm2 og er 250mm lang. Spolen har 750 vindinger. Det går en likestrøm på 400mA i spolen. Permeabiliteten μ = μ0 = 1,257 μH/m. c) Hva er den magnetiske feltstyrken i spolen ?
  • 22. Ampere per meter (A/m) 2017.01.23
  • 24. OPPGAVE 4 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 En rett luftfylt spole har et tverrsnitt på 10 cm2 og er 250mm lang. Spolen har 750 vindinger. Det går en likestrøm på 400mA i spolen. Permeabiliteten μ = μ0 = 1,257 μH/m. c) Hva er den magnetiske feltstyrken i spolen ? a) 𝑯 = 𝑰∗𝑵 𝒍 𝑯 = 𝟎,𝟒 𝑨∗𝟕𝟓𝟎 𝟎,𝟐𝟓 𝒎 = 1200 A/m
  • 25. OPPGAVE 5 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 k = kilo m = 𝒎𝒊𝒍𝒍𝒊 𝝁 = 𝒎𝒊𝒌𝒓𝒐 𝒏 = 𝒏𝒂𝒏𝒐 Hva er verdiene til disse bokstavene når de står foran en enhet ? (f.eks 10mH)
  • 26. k = kilo = 103 m = 𝒎𝒊𝒍𝒍𝒊 = 10-3 𝝁 = 𝒎𝒊𝒌𝒓𝒐 = 10-6 𝒏 = 𝒏𝒂𝒏𝒐 = 10-9
  • 27. Spolen har induktansen L = 100mH Motstanden har resistansen R = 10 kΩ Hva er tidskonstanten ? OPPGAVE 6 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
  • 29. Spolen har induktansen L = 100mH Motstanden har resistansen R = 10 kΩ Hva er tidskonstanten ? OPPGAVE 6 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 𝝉 = 𝑳 𝑹 = 𝟏𝟎𝟎𝒎𝑯 𝟏𝟎𝒌Ω = 𝟏𝟎 ∗ 𝟏𝟎−𝟔 𝑺 = 𝟏𝟎 𝝁𝑺
  • 30. Hvor lang tid tar det før spolen oppnår ca 63 % av maksimal strøm etter at bryteren lukkes i denne seriekretsen med DC-spenning ? OPPGAVE 7 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
  • 31.
  • 32. Hvor lang tid tar det før spolen oppnår ca 63 % av maksimal strøm etter at bryteren lukkes i denne seriekretsen med DC-spenning ? OPPGAVE 7 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
  • 33. En kan ikke se et magnetfelt, et magnetfelt er jo usynlig, men kan du gi et eksempel der en kan se påvirkningen av magnetisme ? OPPGAVE 8 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
  • 34.
  • 35.
  • 36.
  • 38. Hva skjer hvis en tilkobler DC-spenning på primærsiden ? Hva skjer hvis en tilkobler AC-spenning på primærsiden ? OPPGAVE 9 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
  • 39. Hva skjer hvis en tilkobler DC-spenning på primærsiden ? OPPGAVE 9 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1
  • 40. Hva skjer hvis en tilkobler DC-spenning på primærsiden ? OPPGAVE 9 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Det vil gå en DC-strøm på primærsiden iht Ohms lov. Strøm iht tidskonstanten. Denne strømmen vil sette opp et konstant magnetfelt i jernkjerna. På sekundærsiden vil komme en kort indusert spenningspuls, i det magnetfeltet settes opp, så vil det ikke skje noe mer på sekundærsiden.
  • 41.
  • 42. Hva skjer hvis en tilkobler AC-spenning på primærsiden ? OPPGAVE 9 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Det vil gå en AC-strøm på primærsiden. Denne AC-strømmen vil sette opp et variabelt magnetfelt i jernkjerna. På sekundærsiden vil det derfor bli indusert en spenning. Spenningen vil bli transformert opp eller ned i forhold til antall viklinger på primær- og sekundærsiden. Dette er altså trafoprinsippet !
  • 43. OPPGAVE 10 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Hva slags materiale er vanlig å bruke på de delene som pilene peker på ? Hvorfor brukes dette materialet ?
  • 44. OPPGAVE 10 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Hva slags materiale er vanlig å bruke på de delene som pilene peker på ? Jern . Hvorfor brukes dette materialet ? Jern leder godt magnetisme.
  • 45. OPPGAVE 11 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Tegn en krets med 24VDC forsyning der spolen slås av og på med en mekanisk bryter eller transistor. Tegn inn hvor en må tilkoble en diode og hvorfor !
  • 46. OPPGAVE 11 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Tegn en krets med 24VDC forsyning der spolen slås av og på med en mekanisk bryter eller transistor. Tegn inn hvor en må tilkoble en diode og hvorfor ! Slukkedioden må plasseres slik for når kretsen brytes med bryteren så induseres det en høy spenning i spolen (denne spenningen har motsatt fortegn)som hvis dioden ikke er plassert som en ledevei for strømmen ville skape gnist over bryteren hver gang den åpne, og til slutt ødelegge bryteren.
  • 47. OPPGAVE 11 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Tegn en krets med 24VDC forsyning der spolen slås av og på med en mekanisk bryter eller transistor. Tegn inn hvor en må tilkoble en diode og hvorfor ! Slukkedioden må plasseres slik for når kretsen brytes med bryteren så induseres det en høy spenning i spolen (denne spenningen har motsatt fortegn)som hvis dioden ikke er plassert som en ledevei for strømmen ville skape gnist over bryteren hver gang den åpne, og til slutt ødelegge bryteren.
  • 48. OPPGAVE 12 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Hvor er den magnetiske nordpolen og sydpolen på denne elektromagneten ? Forklar hvilken regel du bruker til å finne det ut. De røde pilene på lederen angir strømretningen.
  • 49. OPPGAVE 12 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Den magnetiske nordpolen er i toppen av figuren til høyre og den magnetiske sydpolen er i bunnen av figuren. N S
  • 50. OPPGAVE 12 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 En legger fingrene unntatt tommelen med strømretningen og tommelen vil da peke mot den magnetiske nordpolen. Dette er høyrehåndsregelen. N S
  • 51. OPPGAVE 12 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 S N
  • 52. OPPGAVE 13 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Hva er størrelsessymbolene og måleenhetene til disse betegnelsene: Magnetisk fluks Magnetisk flukstetthet Magnetisk feltstyrke Induktans Reluktans (magnetisk resistans) Permeabilitet Magnetomotorisk spenning
  • 53. OPPGAVE 13 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Hva er størrelsessymbolene og måleenhetene til disse betegnelsene: Φ = Magnetisk fluks enhet: Wb B = Magnetisk flukstetthet enhet: T H = Magnetisk feltstyrke enhet: A/m L = Induktans enhet: H Rm = Reluktans (magnetisk resistans) enhet: H-1 µ = (µ0*µr) = Permeabilitet enhet: H/m IN = Magnetomotorisk spenning enhet: A 2017.02.13-INNLEVERING 1 - Magnetisme v05 Atle Bjørløw
  • 54. STØRRELSESSYMBOLER FOR MAGNETISME: . Φ = Magnetisk fluks (phi) målt i Weber (Wb) B = Magnetisk flukstetthet målt i Tesla (T) Før: Wb/m2 H = Magnetisk feltstyrke målt i ampere per meter (A/m) L = Induktans (selvinduktans) i spole, målt i henry (H) Rm = Reluktans, magnetisk resistans målt i 1/Henry (1/H) Φ = B · A
  • 55. STØRRELSESSYMBOLER FOR MAGNETISME: . μ0 = Permeabilitetskonstant for vakuum i henry per meter (H/m) μr = Relativ permeabilitet (ubenevnt, se verdier i tabell) μ = μ0 · μr = Permeabilitet målt i henry per meter (H/m) Fm = Magnetomotorisk spenning, mmk, amperevindinger, I · N (A)
  • 56. OPPGAVE 14 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Vi tenker oss at strømstyrken igjennom denne spolen er 10A DC og induktansen til spolen er 10mH. Hvor mye energi er lagret i spolen ?
  • 57.
  • 58. OPPGAVE 14 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Vi tenker oss at strømstyrken igjennom denne spolen er 10A DC og induktansen til spolen er 10mH. Hvor mye energi er lagret i spolen ? 𝑾 = 𝟏 𝟐 ∗ 𝑳 ∗ 𝑰 𝟐 𝑾 = 𝟏 𝟐 ∗ (𝟏𝟎 𝑯 ∗ 𝟏𝟎−𝟑 ) ∗ (𝟏𝟎𝑨) 𝟐 = 0,5 J
  • 59. OPPGAVE 15 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Se luftspolen på bildet til høyre, kan du komme med to enkle endringer som øker den magnetiske flukstettheten til spolen, slik at den trekker til seg flere spiker.
  • 60. OPPGAVE 15 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Se luftspolen på bildet til høyre, kan du komme med to enkle endringer som øker den magnetiske flukstettheten til spolen, slik at den trekker til seg flere spiker.
  • 62. B = μ·H = μ· μr · I · N l
  • 63. OPPGAVE 15 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Se luftspolen på bildet til høyre, kan du komme med to enkle endringer som øker den magnetiske flukstettheten til spolen, slik at den trekker til seg flere spiker. Sette inn jernkjerne eller øke strømstyrken.
  • 64. OPPGAVE 16 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 En metallring med diameter 1m står vinkelrett på de magnetiske feltlinjene i et magnetfelt med magnetisk flukstetthet 125mT. Hvor stor er fluksen?
  • 65. Magnetisk fluks Φ. Φ = B · A Φ = Magnetisk fluks målt i weber (Wb) B = Magnetisk flukstetthet målt i tesla (T) A = Areal målt i kvadratmeter (m2 )
  • 66. OPPGAVE 16 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 En metallring med diameter 1m står vinkelrett på de magnetiske feltlinjene i et magnetfelt med magnetisk flukstetthet 125mT. Hvor stor er fluksen? 𝝋 = 𝑩 ∗ 𝑨 𝑨 = 𝝅 ∗ 𝒓 𝟐 = 𝝅 ∗ 𝟎, 𝟓 𝟐 𝒎 = 0,79𝒎 𝟐 𝝋 = 𝟏𝟐𝟓 ∗ 𝟏𝟎−𝟑 𝑻 ∗ 𝟎, 𝟕𝟗𝒎 𝟐 = 0,099 Wb = 99 mWb
  • 67. OPPGAVE 17 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Figuren viser en metallsløyfe som roterer i et magnetfelt. a) Hvorfor blir det indusert spenning på sleperingene ? b) Hvilket prinsipp viser illustrasjonen ?
  • 68. OPPGAVE 17 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Figuren viser en metallsløyfe som roterer i et magnetfelt. a) Hvorfor blir det indusert spenning på sleperingene ? Antall feltlinjer inne i metallsløyfa endrer seg og ledere beveger seg i feltet.
  • 69. OPPGAVE 17 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Figuren viser en metallsløyfe som roterer i et magnetfelt. b) Hvilket prinsipp viser illustrasjonen ? Generatorprinsippet
  • 70. OPPGAVE 18 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Figuren viser en spole 15 vindinger. Materialet i kjernen av spolen er ferrit (mangan sink) og den relative permeabiliteten er 830. Lengden på spolen er 15 cm. Tverrsnittet til spolen er 35cm2. a) Hva er spolens induktans hvis det går en strøm på 25 𝝁A i spolen ? b) Hva er spolens induktans hvis det går en strøm på 500mA i spolen ? c) Hva er spolens induktans hvis det ikke går noen strøm i spolen ?
  • 72. STØRRELSESSYMBOLER FOR MAGNETISME: . L = Induktans (selvinduktans) i spole, målt i henry (H)
  • 73. Hva forteller induktansverdien L om en spole ? Er induktansen konstant eller endrer den seg med strømstyrken ? Dette har vi gått igjennom tidligere !
  • 74. Induktans L for spole: Induktans sier noe om spolens evne til å oppta energi og evnen til å motvirke strømendringer. Induktansen er en konstant for hver enkelt spole. Energien opptatt i en spole er kinetisk energi.
  • 75. L = Induktivitet eller induktans i [H = Henry] μ0 = absolutt permeabilitet (4·π·10−7 [H/m]) μr = relativ permeabilitet til materialet i kjernen. For vakuum er verdien lik 1, og den er ikke så mye forskjellig for de fleste andre materialer som ikke er ferromagnetiske. N = antall vindinger (uten benevning) A = Arealet til kjernen [m2] l = lengden til spolen i [m].
  • 76. OPPGAVE 18 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Figuren viser en spole 15 vindinger. Materialet i kjernen av spolen er ferrit (mangan sink) og den relative permeabiliteten er 830. Lengden på spolen er 15 cm. Tverrsnittet til spolen er 35cm2. a) Hva er spolens induktans hvis det går en strøm på 25 𝝁A i spolen ?
  • 77. OPPGAVE 18 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Figuren viser en spole 15 vindinger. Materialet i kjernen av spolen er ferrit (mangan sink) og den relative permeabiliteten er 830. Lengden på spolen er 15 cm. Tverrsnittet til spolen er 35cm2. a) Hva er spolens induktans hvis det går en strøm på 25 𝝁A i spolen ? Tverrsnittet til spolen er 35cm2 = 0,35 dm2 = 0,0035 m2
  • 78. a) Hva er spolens induktans hvis det går en strøm på 25 𝝁A i spolen ? Fant denne permeabiliteten for luft i formelsamlingen min, den skal være ganske nøyaktig: 𝟒𝝅 ∗ 𝟏𝟎−𝟕 𝑯/𝒎 𝑳 = 𝝁∗𝑵 𝟐∗𝑨 𝒍 = 𝝁 𝟎∗𝝁 𝒓∗𝑵 𝟐∗𝑨 𝒍 = 𝟒𝝅∗𝟏𝟎−𝟕 𝑯/𝒎 ∗𝟖𝟑𝟎 ∗𝟏𝟓 𝟐∗𝟎,𝟎𝟎𝟑𝟓𝒎 𝟐 𝟎,𝟏𝟓𝒎 = 5,47mH
  • 79. b) Hva er spolens induktans hvis det går en strøm på 500mA i spolen ? Induktansen i spolen er ikke avhengig av strømmen så svaret er som i spørsmål a) 𝑳 = 𝝁∗𝑵 𝟐∗𝑨 𝒍 = 𝝁 𝟎∗𝝁 𝒓∗𝑵 𝟐∗𝑨 𝒍 = 𝟒𝝅∗𝟏𝟎 −𝟕 𝑯/𝒎 ∗𝟖𝟑𝟎 ∗𝟏𝟓 𝟐∗𝟎,𝟎𝟎𝟑𝟓𝒎 𝟐 𝟎,𝟏𝟓𝒎 = 5,47mH
  • 80. c) Hva er spolens induktans hvis det ikke går noen strøm i spolen ? Induktansen i spolen er ikke avhengig av strømmen så svaret er som i spørsmål a) 𝑳 = 𝝁∗𝑵 𝟐∗𝑨 𝒍 = 𝝁 𝟎∗𝝁 𝒓∗𝑵 𝟐∗𝑨 𝒍 = 𝟒𝝅∗𝟏𝟎 −𝟕 𝑯/𝒎 ∗𝟖𝟑𝟎 ∗𝟏𝟓 𝟐∗𝟎,𝟎𝟎𝟑𝟓𝒎 𝟐 𝟎,𝟏𝟓𝒎 = 5,47mH
  • 81. OPPGAVE 19 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Disse tre spolene seriekobles, hva blir erstatningsinduktansen for seriekoblingen ? L1= 10mH L2= 90mH L3= 900mH
  • 82. OPPGAVE 19 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Disse tre spolene seriekobles, hva blir erstatningsinduktansen for seriekoblingen ? L1= 10mH L2= 90mH L3= 900mH 𝑳 𝑺𝑬𝑹𝑰𝑬 = 𝑳 𝟏 + 𝑳 𝟐 + 𝑳 𝟑 𝑳 𝑺𝑬𝑹𝑰𝑬 = 𝟏𝟎𝒎𝑯 + 𝟗𝟎𝒎𝑯 + 𝟗𝟎𝟎𝒎𝑯 = 𝟏𝟎𝟎𝟎𝒎𝑯 = 𝟏𝑯
  • 83. OPPGAVE 20 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Disse tre spolene parallellkobles, hva blir erstatningsinduktansen for parallellkoblingen ? Før du regner det ut, omtrent hva tror du svaret blir ? L1= 10 𝒏H L2= 100 𝝁H L3= 900 mH
  • 84. OPPGAVE 20 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Disse tre spolene parallellkobles, hva blir erstatningsinduktansen for parallellkoblingen ? Før du regner det ut, omtrent hva tror du svaret blir ? Mindre enn den minste, altså mindre enn 10nH ! L1= 10 𝒏H L2= 100 𝝁H L3= 900 mH
  • 85. OPPGAVE 20 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Disse tre spolene parallellkobles, hva blir erstatningsinduktansen for parallellkoblingen ? Før du regner det ut, omtrent hva tror du svaret blir ? Mindre enn den minste, altså mindre enn 10nH ! L1= 10 𝒏H L2= 100 𝝁H L3= 900 mH 𝟏 𝑳 𝑷𝑨𝑹𝑨𝑳𝑳𝑬𝑳𝑳 = 𝟏 𝑳 𝟏 + 𝟏 𝑳 𝟐 + 𝟏 𝑳 𝟑
  • 86. OPPGAVE 20 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Disse tre spolene parallellkobles, hva blir erstatningsinduktansen for parallellkoblingen ? Før du regner det ut, omtrent hva tror du svaret blir ? Mindre enn den minste, altså mindre enn 10nH ! L1= 10 𝒏H L2= 100 𝝁H L3= 900 mH 𝑳 𝑷𝑨𝑹𝑨𝑳𝑳𝑬𝑳𝑳 = 𝟏 𝟏 𝑳 𝟏 + 𝟏 𝑳 𝟐 + 𝟏 𝑳 𝟑
  • 87. 𝟏 𝑳 𝑷𝑨𝑹𝑨𝑳𝑳𝑬𝑳𝑳 = 𝟏 𝑳 𝟏 + 𝟏 𝑳 𝟐 + 𝟏 𝑳 𝟑 𝑳 𝑷𝑨𝑹𝑨𝑳𝑳𝑬𝑳𝑳 = 𝟏 𝟏 𝑳 𝟏 + 𝟏 𝑳 𝟐 + 𝟏 𝑳 𝟑
  • 88. OPPGAVE 20 – 13.02.2017 – MAGNETISME 1 Disse tre spolene parallellkobles, hva blir erstatningsinduktansen for parallellkoblingen ? Før du regner det ut, omtrent hva tror du svaret blir ? Mindre enn den minste, altså mindre enn 10nH ! L1= 10 𝒏H L2= 100 𝝁H L3= 900 mH 𝑳 𝑷𝑨𝑹𝑨𝑳𝑳𝑬𝑳𝑳 = 𝟏 𝟏 𝟏𝟎 · 𝟏𝟎−𝟗 𝑯 + 𝟏 𝟏𝟎𝟎 · 𝟏𝟎−𝟔 𝑯 + 𝟏 𝟗𝟎𝟎 · 𝟏𝟎−𝟑 𝑯 = 9,99nH