Elektrika.cz, reportážní portál instalační elektrotechniky, vyhlášky, schémata zapojení .

UČEBNICE EVP#4: ...

Čtvrtý díl učebního textu je určen pro pracovníky pověřené prováděním ...

OBO: Vkládací ...

Vkládací lišty jsou samozřejmostí. V případě instalačních ...
 
Oddíly
reklama
Bleskovky
Důvěryhodnost média
Které čtyři možnosti v přenosu informací označíte za důvěryhodnější?
Hlasu ze záznamu
Hlasu přímého přenosu
Videozáznamům
Živým videopřenosům
Zprávám z doslechu
Osobnímu kontaktu
Textu odborných tiskovin a webu
Fotografie časopisu a novin

[ Výsledky | Hlasování ]
Hlasů : 413
Bazar
Nabídka, prodám ....
Poptávka, koupím ...
Poptávka, koupím ...
Nabídka, prodám ....
Nabídka, prodám ....
Nabídka, prodám ....
Osobní nástroje

HMV: Magnetické silové čáry — magnetický tok


Document Actions
HMV: Magnetické silové čáry — magnetický tok
Seznamte se se základními pravidly indukce tak, jak se to učili kdysi naši předchůdci! Znají dnešní studenti pravidlo pravé ruky? Jde-li proud vodičem proti pozorovateli, značí se tento smysl proudu v schématech tečkou uprostřed průřezu vodiče. Protéká-li však proud vodičem od pozorovatele, značí se X ... Co se děje, pokud dva přívodní vodiče poměrně blízko sebe a protéká-li jím i proud stejného smyslu? Kde se můžeme v praxi potkat s elektrodynamickými účinky indukce? Co vytváří souhrn magnetických silových čar vodiče s proudem? Co se stane, pokud vodič s procházejícím proudem stočíme? Nahlédněme pod pokličku dávno uzavřené minulosti ...
Fran.Tuček, ze dne: 19.02.2021
reklama


... přestože v dávné minulosti zdaleka neexistovaly tak propracované technické normy, fyzikální zákony se ovšem nemění. Snad pouze způsob podání než se vše ztratí v útrobách knihoven, připomeňme si alespoň základní učivo každého (tehdejšího) elektrotechnika ...


ZÁKLADNÍ PRAVIDLA O INDUKCI

Magnetické silové čáry — magnetický tok.
Protéká-li vodičem elektrický proud, vytvoří se v prostředí kolem vodiče uzavřené magnetické silové čáry (obr. 1), tvořící nespočetné množství soustředných kři­vek (u kulatého vodiče v homogenním prostředí jsou to kružnice) po celé délce vodiče s proudem. Jejich hustota je největší v bezprostřední blízkosti vodiče a je závislá jednak na síle protékajícího proudu a pak na magnetickém odporu prostředí kolem vodiče. Bude-li tímto prostředím železo, bude mnohem značnější hustota magnetických silových čar.


Obr. 1. Pravidlo pravé ruky

O jejich přítomnosti možno se přesvědčiti jemnými pilinami z měkkého železa na hladkém papíře. Otvorem uprostřed papíru se prostrčí silnější měděný vodič. Vede-li se vodičem dostatečný proud, uspořádají se piliny při mírném poklepu na papír ve zmíněné soustředné křivky — magnetické silové čáry.

Není-li v přímé blízkosti vodiče paramagnetické prostředí nebo jiná kovová masa (vinutí), pak sinusové změny střídavého proudu protékajícího vodičem, ob­klopeným pouze vzduchem, způsobují současné sinusové změny střídavých magne­tických silových čar. Jejich okamžitý smysl lze určit tzv. „pravidlem pravé ruky“, které pro tyčový vodič je nakresleno v obr. 1. Palec pravé ruky ukazuje oka­mžitý smysl proudu, kdežto ostatní prsty udávají okamžitý smysl magnetických silových čar.

Jde-li proud vodičem proti pozorovateli (v obr. 1 nahoře), značí se tento smysl proudu v schématech tečkou uprostřed průřezu vodiče (hrot šipky). Protéká-li však proud vodičem od pozorovatele (v obr. 1 dole), značí se X (konec šipky). Magnetické silové čáry se neprojevují jen účinkem elektromagnetickým (uspo­řádáním železných částeček), ale také účinkem elektrodynamickým, který se prakticky projevuje zejména při silných zkratových proudech.


Obr. 2. Elektrodynamický účinek magnetických silových čar mezi vodiči
a) při stejném smyslu proudu
b) při různém smyslu proudu

Jsou-li dva přívodní vodiče poměrně blízko sebe a protéká-li jím i proud stejného smyslu (obr. 2 a), pak část silových čar mezi vodiči je opačného smyslu a ve vzájemném účinku se ruší. Tím vznikne značné zředěním agnetických silových čar v pro­storu mezi vodiči, takže hustší silové čáry vně vodičů způsobí tlak na vodič ve smyslu magnetického zředění, neboť obalové silové čáry, chtějíce si zkrátit cestu, stahují vodiče k sobě. Na vodiče s proudem stejného smyslu působí tedy vzájemná přitažlivá síla.

Naopak je tomu u vodičů s nestejným smyslem proudu (obr. 2b). Magnetické zředění nastane vně vodičů a silnější pole vznikne mezi vodiči. Tlak na vodiče bude opět ve smyslu slabšího pole; tedy na vodiče s nestejným smyslem proudu působí odpudivá síla.

Těchto elektrodynamických účinků je prakticky využilo u elektrodynamických strojů a měřicích přístrojů. S dynamickými silami dlužno též počítat při nahodilých zkratech, kdy silný zkratový proud může způsobit značné dynamické účinky (prohnutí vodičů, deformaci cívek proudu a pod.). Podobná dynamická síla působí na vodič s proudem, který je v cizím magne­tickém poli (obr. 3 a). Jelikož vlastní silové čáry v hořejší polovině jsou proti smyslu cizího pole, vznikne v této části magnetické zředění. Naproti tomu ve spodní polovině vlastní silové čáry svým stejným účinkem podporují cizí pole, čímž se v tomto místě výsledné magnetické pole zesílí. Tlak na vodič je opět ve smyslu zeslabeného magne­tického pole.


Obr. 3. Vodič v cizím magnetickém poli
a) vodič s proudem způsobí pohyb
b) vodič pohybem způsobí proud



Je-li vodič v cizím poli bez proudu a dostane-li nucený pohyb (obr. 3b), indukuje se v něm proud takového smyslu, který chce zabrániti nuceném u pohybu (Lenzovo pravidlo). Tedy indukovaný proud bude mít takový smysl, aby jeho magnetické silo­vé čáry způsobily s cizím polem magnetické zhuštění ve směru nuceného pohybu, takže tento pohyb je pak brzděn. Tento poznatek je využit u brzdění elektroměrového ko­touče stálým magnetem a u elektrických brzd vůbec.

Souhrn magnetických silových čar vodiče s proudem tvoří magnetické pole, či magnetický tok. Aby se zvětšila jeho mohutnost, stáčí se vodič do spirály nebo do cívky (obr. 4a). Jsou-li závity poměrně blízko sebe, pak jednotlivé křivky magne­tických silových čar se vzájemně váží s křivkami sousedních závitů, takže vzájemnou podporou nesčetného počtu uzavřených čar vznikne potom výsledný magnetický tok cívky Φ se severním a jižním pólem. Protéká-li cívkou střídavý proud, vytvoří se střídavé magnetické pole, měnící se mezi kladným (severním) a záporným (jižním) maximem.


Obr. 4. Cívka s magnetickým tokem
a) výklad cívky jako stočeného vodiče se silovým i čarami
b) skutečný průběh magnetických silových čar

Jak je z obr. 4b patrné, jsou magnetické silové čáry výsledného toku obalovými křivkami jednotlivých uzavřených čar, vytvořených po celé délce stočeného vodiče. Některé výsledné silové čáry nejsou sdruženy se všem i závity, nýbrž obepínají pouze jeden nebo několik závitů. Takové části toku, která není společná všem závitům cívky, se říká rozptyl, jenž nabývá praktického významu teprve u cívky se želez­ným jádrem, kde se jím zpravidla rozumí to k jdoucí mimo železné jádro.

Stočením vodiče v závity se tedy dosáhne příslušného soustředění magnetického pole uvnitř cívky (viz též obr. 2b). U přímého vodiče je pole poměrně slabé, neboť je rozloženo po celé jeho délce. Okamžitý smysl silových čar výsledného střídavého magnetického toku cívky jest dán smyslem jednotlivých křivek kolem závitů. V místech mezi závity, kde se magnetické silové čáry dotýkají nebo přesahují, jsou křivky opačného smyslu, takže se v tomto místě ve vzájemném účinku ruší (viz též obr. 2 a) a vzniknou jen obalové silové čáry se smyslem, který se určí pravidlem pravé ruky, uvažuje-li se část závitu jako přímý vodič.

V praxi se však okamžitý smysl magnetického toku v cívce určuje obměněným pravidlem pravé ruky, jak ukazuje obr. 5 a. Prsty se položí ve smyslu pro­tékajícího proudu a palec ukáže smysl indukovaného magnetic­kého toku, tedy severní pól.


Obr. 5. Určení smyslu magnetického toku v cívce
a) obměněným pravidlem pravé ruky
b) podle šroubování šroubu

Toto elektromagnetické pravidlo lze dokázati pokusem. Bu­diž uvažován pouze okamžitý stav střídavého proudu a toku, např. jak naznačeno na obrázku. Tentýž, avšak stálý vzájemný vztah proudu a toku se dosáhne, zavede-li se do cívky stejno­směrný proud. Magnetkou lze se pak snadno přesvědčiti, který pól je severní a který jižní, neboť severní pól magnetky přibližovaný k severním u pólu cívky, udaném u pravidlem, se odpudí a otočí se k něm u nestejnojmenný (jižní) pól magnetky.

Okamžitý smysl střídavého proudu protékajícího cívkou a současný smysl indukovaného střídavého toku v cívce lze srovnat se šroubováním šroubu (obr. 5b). Tak jako otáčivá síla v naznačeném smyslu způsobila na pravotočivém šroubu tah směrem do dřeva, způsobí síla proudu indukci magnetického toku ve stejném vzá­jemném vztahu. Tedy smysl otáčivé síly u šroubu se shoduje se smyslem síly proudu a tahu šroubu, vzniknuvší účinkem otáčivé síly, se ztotožňuje s magnetickým tokem, způsobeným silou elektrického proudu.


Tyto řádky rozhodně nepřekvapí žádného zkušeného elektrotechnika. Divili byste se však, jak takto podanou teorii přijímají dnešní zájemci o elektrotechnický obor.


Více o tomto tématu ...
  • v redakční knihovně zde
  • v diskusním fóru zde


JAK VYSVĚTLIT PRAVIDLO PRAVÉ RUKY LÉPE?

 

Pravidelný sobotní přehled novinek a bonusů
z celého portálu Elektrika získáte přihlášením

 

 

Diskutující k tomuto článku

  ... a další (počet diskutujících: 5)
TEXT Z OBLASTÍ SOUVISEJÍCÍ KONTAKT



FIREMNÍ TIPY
Která ČSN se zabývá pohyblivými přívody a šňůrovými vedeními? Co se označuje za prodlužovací přívod, šňůru a pohyblivý přívod? Na co zásadního nutno pamatovat při zapojování vidlic a zásuvek? Jak musí být tato vedení provedena mechanicky? Jak musí být ošetřeny konce izolace? A také je dobré si připomenout, že ochranný vodič musí být zapojen tak, aby při vytržení šňůry z vidlice (nástrčky ...) byl tento vodič vytržen jako poslední (musí být delší). S jakým zřetelem je nutné dimenzovat průřezy jader žil kabelů a šňůr? V jakých případech se nesmí tato vedení volně ukládat?
OEZ Letohrad není jen výrobce přístrojů, ale ke svým výrobkům poskytuje také služby. Tou zásadní je servis. Na podrobnosti z první ruky jsme se obrátili na vedoucího servisních služeb, Miroslava Uhra. Co nás zajímalo? Jaké přístroje lze v dnešní době servisovat? Má servis OEZ nějaké výhody, proti konkurenčním dodavatelům? Vozí s sebou technici při výjezdu i celý náhradní jistič? Jak technici můžou vědět k jakému případu jedou? Jak moc budou moderní technologie pomáhat servisu jističů do budoucna? Celou reportáž sledujte v tomto článku!
Přestože je servis OEZ prakticky nonstop službou, která reaguje na vnější podněty, existují určité pravidelné činnosti. Tým servisních mechaniků je plánovaně vytěžován tak, aby se daly zvládnou veškeré požadavky na divizi kladené. Samozřejmě servisní zásahy se plánovat nedají, ale počítat se s nimi musí. Pokud by servisní vozidlo muselo zasahovat s "majákem" v nočních hodinách, jaké jsou šance na odstranění závad? Jaké poruchy servis řeší nejčastěji? Jak vypadá typický pracovní den? K jakým přístrojům je nejvíce výjezdů? Sledujte v tomto reportážním dílu ...
Mnozí prožijí celý život v mylných domněnkách a skutečná pravda je zcela minula. V archívech se dá nalézt mnohé, třeba i jiní vynálezci. Žijeme ve století trumfů, kdy pro nás pracují nejrozmanitější elektrické stroje. Ale kde je počátek elektrické energie a kdo je strůjcem prvních elektrických zařízení? Historie je možná jiná než ji známe. Více zde ...
DALŠÍ FIREMNÍ ODKAZY
Častou negativní zkušenost mají (nejen) elektrotechnici z přístupu stavebních úřadů. Nejedná se tentokrát o problém "tvrdohlavosti" úřadu, ale naopak o přílišnou benevolentnost, hraničící až s ignorací zákonných vyhlášek a nařízení. Zajímali jsme se tedy o zkušenosti se stavebními úřady a pohled odborníků na danou problematiku ...
Potřebujete transformátor, ale máte napjatý rozpočet? Co tedy ušetřit a raději se poohlédnout po kvalitně repasovaném kusu? Zajímá-li vás, jak v dnešní nesnadné ekonomické situaci snížit náklady při pořizování těchto druhů zařízení, tak bychom měli jeden tip ...
Jak výhodné je bydlet pod vedením vvn. A jak jsou nebezpeční sousedi když nesmyslně kopete na zahradě jámu. Vedení velmi vysokého napětí nad pozemkem, obzvlášť, když fázová lana mají průvěs nad vaším nejoblíbenějším místem, je doposud předmět diskuzí mnoha občanů a odborníků.
ISMET je vlastně bývalá společnost ELTEK specializující se na transformátorový sortiment širokého výkonového spektra, včetně dalších souvisejících produktů a komponent. Využili jsme letošního veletrhu Amper k návštěvě prezentace Ismetu, abychom získali informace o změnách ve společnosti i nových produktech ...
Terminolog
Týdenní přehled
Přihlašte si pravidelné zasílání týdenního přehledu
Vyhledávání
Hledaný text zadávejte prosím s diakritikou



Panacek
Autor článku
reklama
Tiráž

Neomezený náklad pro česky a slovensky hovořící elektrotechnickou inteligenci.

ISSN 1212-9933