Elektromagnetno polje

1. PREDMET: FIZIKA
RAZRED: PRVI - SVI SMJEROVI
BROJ ČASA: 61/62
TEMA: ELEKTROMAGNETNO POLJE
NASTAVNA JEDINICA: ELEKTROMAGNETNA INDUKCIJA I
KRETANJE PROVODNIKA U HOMOGENOM MAGNETNOM POLJU
PROFESOR FIZIKE: ZIJAD BEGIĆ

2. ELEKTROMAGNETNO POLJE
ELEKTROMAGNETNA INDUKCIJA
KRETANJE PROVODNIKA U HOMOGENOM MAGNETNOM POLJU

3. ELEKTROMAGNETNA INDUKCIJA
Engleski fizičar Majkl Faradej otkrio je pojavu elektromagnetne
indukcije 1831 godine.
Elektromagnetna indukcija je pojava nastajanja indukovanog
napona(elektromotorne sile) u nekom provodniku pod
dejstvom promjenjivog magnetnog fluksa.

4. • Dva kalema A i B namotana su na feritno jezgro
u obliku prstena. Kalemovi su od izolovane žice
tako da struja ne može da prođe kroz prsten.
Primarni kalem A vezan je za bateriju preko
prekidača P. U sekundarnom kalemu B javlja se
struja slabe jačine samo pri uključivanju i
isključivanje prekidača.Galvanometar G
registruje u sekundarnom kalem u struju slabe
jačine i promjenjive smjera.

5. INDUKOVANA STRUJA I PROMJENJIVI MAGNETNI FLUKS
• Električna struja koja nastaje u sekundarnom kalemu naziva se indukovana
struja.
• Feritno jezgro pojačava indukciju magnetnog polja, tako da se kroz
sekundarni kalem stvara promjenjive magnetni fluks.
. ∆Ф=∆(BS)
Dakle, promjenjivi magnetni fluks je uzrok nastanka indukovane struje u
sekundarnom kalemu.
Može se ostvariti na različite načine:
• Promjenom jačine struje,
• Kretanje magneta,
• Kretanjem strujne konture.

6. KRETANJE PROVODNIKA U HOMOGENOM POLJU
Na slici je prikazan provodnik dužine L
Koji se kreće stalnom brzinom v u
homogenom magnetnom polju indukcije B
tako da je vektor brzine normalan na vektor
magnetne indukcije.

7. LORENCOVAVA SILA
Metalni provodnik ima veliki broj slobodnih elektrona (nosioca struje).
Zbog kretanja provodnika kreću se i slobodni elektroni u magnetnom polju.
Posljedica toga je da na svaki slobodni elektron djeluje Lorencova sila koja
usmerava kretanje slobodnih elektrona duž provodnika.
FL=evB
Smjer ove magnente sile se određuje pravilom desne ruke, ali se mora uzeti u
obzir da je naelektrisanje elektrona negativno.

8. LORENCOVA I ELEKTRIČNA SILA
• Unutar provodnika javlja se električno polje koje djeluje na elektrone
električnom silom
• Fe=eE
• Lorencova i električna sila imaju isti pravac i suprotne smerove, pa kretanje
elektrona traje do trenutka kada se intenziteti tih sila izjednače, odnosno do
trenutka kada je evB=eE
odakle je vB=E

9. NAPON
• Kada se između kraljeva provodnika uspostavim električno polje E , onda se
između krajeva provodnika javljaj električni napon:
U=EL

10. ELEKTROMOTORNA SILA
• Kada se provodnik kreće tako da je
vektor njegove brzine normalan na
vektor magnetne indukcije, onda je
formula za indukovanu
elektromotornu silu:
• *Predznak minus označava da je
elektromotorna sila uvijek tako
usmerena da se suprotstavlja
kretanju elektrona.
• Ako se provodnik kreće u
magnetnom polju tako da je ugao
između vektora brzine i provodnika
i vektora magnetne indukcije nije
prav, onda se uzima u obzir samo
komponenta brzine koja je
normalna na vektor magnetne
indukcije.Tada je formula za
indukovanu elektromotornu silu:

11. NEPOKRETNA STRUJNA KONTURA U PROMJNLJIVOM
MAGNETNOM POLJU
Struja promjenjive jačine stvara u sekundarnom kolu
(nepokretna strujna kontura) promenljivo magnetno
polje.
Takvu magnetno polje predstavljeno je linijama
magnetne indukcije koje nisu paralelne što znači da
magnetno polje nije homogeno

12. VRTLOŽNO ELEKTRIČNO POLJE
U dijelu prostora u kojem se javlja promjenjivo
magnetno pole, nastaje i vrtložno električno polje.
Predstavlja se kružnim linijama sile koje su u ravni koja
je normalna na vektor magnetne indukcije.
Jačina vrtložnog električnog polja ima u svakoj tački, duž
jedne strujne konture, istu vrijednost.

13. INDUKOVANA ELEKTROMOTORNA SILA
• Promjenjivo magnetno polje stvara u sekundarnom kolu promenljivi magnetni fluks a
posljedica toga je da se u sekundarnom kolu indukuje elektromotorna sila.
• Indukovana elektromotorna sila u nekoj zatvorenoj konturi direktno je srazmerna
proizvodu brzini promjene indukcije magnetnog polja i površine strujne konture
. Promjena magnetnog fluksa je posljedica promjene indukcije magnetnog polja ili promjene
. površine strujne konture: ∆Ф=∆(BS)
Pa se prethodna relacija piše u obliku :

14. Formula za indukovano elektromotornu silu u konturi:
EV -vrtložna električno polje;
d-dužina strujne konture;
Formula za jačinu vrtložni električnog polja je:

15. 1.Magnetni fluks je u navojku povećan sa 4 mWb na 10 mWb za 0,2 s. Naći indukovanu
elektromgnetna silu!
Rješenje[E=-30 mV]
2.Ako se početni magnetni fluks u navojku od 2 Wb smanji na 1,5 Wb za vrijeme od 1 s , kolika je
indukovana elektroagnetna sila?
Riješenje [E=0,5V]
Zadaci za vježbanje: