Efecte electromagnetice

Efecte electromagnetice

1. Forta portanta a electromagnetului

Apropiind de un electromagnet un corp din fier moale, acesta este atrs. Forta de atractie se explica prin prinderea corpului de catre liniile de camp magnetic, ce au tendinta de a se scurta (a-si reduce lungimea).

Marimea fortei este

F= B*2 S/2μ

deci proportionala cu patratul inductiei si cu suprafata comuna intre corp si electromagnet.

Cum B este proportional cu curebtul l prin bobina, patratul lui B arata ca atractia nu depinde de sensul curentului, deci se poate folosi si curentul alterntiv.

2. Relee electromagnetice

Relee sunt elemente de comutatie actionate electromagnetic.

Relee cu contracte aparente au un circuit magnetic cu o armature mobile ce comuta contacte.

Constructive, relee pot fi cu miez rotund sau plate. Contactele pot fi de stabilire, de intrerupere sau de comutatie.

Relee-trestie nu au armature. Contactul face parte din circuitul magnetic: intr-un tub de sticla umplut cu azot se afla doua lamele din aliaj fier-nichel. La punerea sub curent, lamelele se aliniaza fluxului magnetic si inched contactul (de obicei, a urit).

Exista si relee cu intarziere (la atragere/ sau eliberare), avand cateva spire in scurt circuit.

Pentru curenti mai mari si functionare indelungata, se folosesc relee cu mercur, care prin basculare inchide contactele.

3. Aparate de masura electromagnetice (feromagnetice)

Se bazeaza pe campul magnetic creat de curentul ce se masoara intr-o bobina cu spire multe. Are doua variante:

Aparatul electromagnetic cu atragere. O piesa ovala din fier moale poate pivota axcentric fata de pozitia de repaus stabilita de un arc mechanic.

La trecerea unui curent printr-o bobina ovala (aplatisata), piesa ovala este atrasa in miezul bobinei, antrenand si acul indicator.

Indicatia pe scala este proportionala cu patratul curentului, deci neliniara.

Avantajul indicatiei patratice este ca aparatul masoara atat in curent continuu cat si alternative (pana la 300 Hz), indicand valoarea efectiva indifferent de forma curentului.

Aparatul electromagnetic cu respingere. In interiorul unei bobine cilindrice se afla 2 placute din fier moale, una fixa (lipita de corpul bobinei) si alta mobile si solidara cu acul indicator.

Trecerea curentului prin bobina produce un camp magnetic care magnetizeaza cu aceeasi polaritate cele doua placute. Intre placute apare o forta de respingere si placuta mobila se deplaseaza de cea fixa.

Printr-un profil convenabil al placutelor, scala este mai liniara decat la aparatul cu atragere, desi momentul active depinde tot de patratul curentului, deci indicatia este tot in valori effective. Precizia este, de asemenea, mai buna.

Ambele varianta se folosesc ca ampermetre si volmetre, mai ales in electoalimentare (tablouri de forta), deoarece consumul propriu este destul de mare (circa 5VA) si sensibilitate mica (de la 10mA si 6V). amortizarea oscilatilor acului indicator se realizeaza printr-un piston ce se misca solidar cu acul intr-un cilindru semietans.

Descoperirea lui Oersted

Omul de stiinta danez a legat extremitatile unei baterii cu o sarma, vrand sa demonsteze ca sarma se va incalzi cand este parcursa de un curent electric. In momentul in care a conectat cele doua borne ale sursei s-a petrecut un fenomen ciudat: acul busolei din apropiere a deviat sin u a mai revenit la pozitia initiala. Orested si-a dat seama ca curentul din sarma a generat un camp magnetic care a actionat asupra acului busolei. Acets experiment a insemnat descoperirea unuia dintre cele mai importante fenomene ale naturii: electromagnetismul.

Electromagnetism

Curentul din conductor produce un camp magnetic relative slab, dar cercetatorii au gasit modalitatea de amplificare a acestuia, intr-un timp relative scurt. Daca se infasoara conductorul sub forma unei bobine si se introduce in interiorul ei un miez de fier,atunci intensitatea campului creste foarte mult. Aceasta bobina cu miez in interior se numeste electromagnet.