Předložený studijní materiál slouží jako základní studijní materiál pro distanční formustudia předmětu Elektrotechnika 1. Spolu s dalšími základními předměty jako Matematika 1,Fyzika 1 a Počítače a programování 1 vytváří nezbytně nutné teoretické základy společné provšechny elektrotechnické obory, které jsou potřebné k dalšímu studiu předmětů specializacíve vyšších ročnících studia.
Jev elektromagnetické indukce
zde nastává důsledku silového působení magnetického pole volné elektrické náboje
(elektrony) uvnitř vodiče, viz Obr.1.46 považována zobecněný tvar
indukčního zákona. 1.44 vlastně
napětím vnitřním (naprázdno) takového zdroje.44 )
Srovnáním 1.
Indukce napětí časově proměnným magnetickým polem základem fungování např.
Faradayův indukční zákon platí bez ohledu to, zda magnetické pole bylo vytvořeno
vnějšími příčinami (jak znázorňuje Obr. nejjednodušší případ, kdy bude
přímý vodič délky pohybovat konstantní rychlostí v
r
v homogenním magnetickém poli s
indukcí B
r
. Soustava přitom uspořádána tak, vektory elementu délky ld
r
, magnetické
indukce B
r
a rychlosti v
r
jsou trvale navzájem kolmé. 1. 1. sběrnici, které vodič pohybuje)
dochází indukci ustáleného stejnosměrného napětí velikosti
BlvUi 1.38 rovnici
dt
d
ui
Ψ
= 1.4.4.
. Pokud bychom smyčku podle Obr. Uvažujme např.3 vázaných induktorů kap.3. rozdělujících sil
(těchže sil elektromagnetické povahy, které způsobovaly pohyb nábojů smyčce uzavřené a
tedy vznik indukovaného proudu) však dochází přesunu nábojů opačné polarity směrem k
rozpojeným koncům smyčky.
Výsledné indukované napětí pak dáno součtem příspěvků jednotlivých závitů
∑∑ ==
Φ
==
N
k
k
N
k
iki
dt
d
uu
11
, 1. Zaměníme-li pořadí sumace a
derivace, dostáváme při uvážení 1.
K indukci elektrického napětí však dochází také časově neproměnném magnetickém
poli předpokladu, vodič (nejčastěji cívka) vůči tomuto poli pohybu.
transformátorů, tlumivek dalších elektrotechnických zařízení. Vlivem tzv. Rovnice 1.Elektrotechnika 23
V takovémto případě nemůže skrze smyčku procházet proud. Jedná další možný elektrotechnice častější) způsob vyjádření
Faradayova indukčního zákona. 2. obou případech
platí pro indukované napětí svorkách smyčky rovnice 1.44 prvním případě hovoří
o napětí vzájemné indukce (je-li zdrojem tohoto pole jiná smyčka), druhém případě pak o
napětí vlastní indukce. jejich svorkách bychom naměřili indukované napětí
dt
d
ui
Φ
= 1.17) nebo zda šlo magnetické pole vyvolané
proudem protékajícím smyčkou (jak bylo znázorněno dříve Obr.47 )
V obecném případě situace poněkud komplikovanější nebudeme zde diskutovat. 2. Pro dosažení vyšších hodnot
indukovaných napětí však neužívá samotných smyček, ale cívek větším počtem závitů N. Toho využívají
některé elektrické stroje zařízení jako generátory, dynama aj. zdrojích elektrické energie viz kap. 1.15). tohoto hlediska indukované napětí dle 1. Podrobněji problematice vrátíme při výkladu principů ideálních
obvodových prvků induktoru kap.3.46 )
kde spřažený magnetický tok.17 „zatížili“ nějakým
spotřebičem, uzavřeným elektrickým obvodem začal protékat proud smyčka plnila
funkci zdroje elektrické energie.9. Použitím dříve uvedených základních
vztahů lze dokázat, koncích vodiče (resp.43 vidíme, indukované napětí oproti napětí elektromotorickému liší
pouze znaménku. 2.45 )
kde magnetický tok spřažený k–tým závitem cívky
