Kun jännite eli potentiaaliero aiheuttaa johteessa sähkövirran, ja toisaalta virta aiheuttaa vastuksen napoihin jännitteen. Tästä lämmittelystä voikin siirtyä sähkön syntyyn magneettisesti.
Generaattorissa sähkön syntyessä, ihan hiukkastasolla, kumpi syntyy ensin, jännite vai virta? Magneettikentän muutosta joka tapahtuman aiheuttaa, ei nyt lasketa.
Generaattorissa sähkön syntyessä, ihan hiukkastasolla, kumpi syntyy ensin, jännite vai virta? Magneettikentän muutosta joka tapahtuman aiheuttaa, ei nyt lasketa.
Vastaukset 14
Vanhimmat
Ilman potentiaalieroa ei voi olla sähkövirtaa, mutta ilman sähkövirtaa voi olla potentiialieroa (esim. kondensaattoreissa). Virta syntyy kun potentiaalierojen välillä on reitti, jossa varaukselliset hiukkaset voivat liikkua.
Eli jännite syntyy aina ensin. Virta syntyy sen jälkeen jos on se on mahdollista.
Potentiaali on olemassa, jos jossain on positiivinen tai negatiivinen varaus. Elektronit ja protonit luovat ympärilleen potentiaalikentän jonka yksikkö on voltti.
Jos tuo varaus lähtee liikkeelle syntyy virtaa.
Ei nyt muita enää kouluoptusta niin tarkkaan, että mitä siinä johtimessa sanottiin tapahtuvan kun se leikkasi magneettivuota?
Sähkövirta voi aivan hyvin olla olemassa ilman potentiaalieroa. Hyvä esimerkki on suljettuun johdinsilmukkaan muuttuvassa magneettikentässä indusoituva virta.
Potentiaalieron syntyminen sähkögeneraattorissa vaatii varauksenkuljettajien siirtymisen eli sähkövirran.
Suprajohteessa virta voi kulkea ilman potentiaalieroa. Käytänön johtimissa on aina vastusta, joka aiheuttaa häviötä, kun vairta kulkee. Tarvitaan potentiaaliero, jotta virta jaksaa puskea läpi vastusten.
Generaattori on magneettikentässä pyörivä virtasilmukka. Varaukset liikkuvat johtosilmukan mukana ja niihin kohdistuu voima magneettikentässä. Näin silmukan napojen välille syntyy potentiaaliero. Jos napoja ei yhdistetä, niin silmukan pyörittäminen ei vaadi tehoa.
Jos navat yhdistetään vaikkapa vastuksella, niin virta kulkee ja vastus lämpenee. Virta pyrkii jarruttamaan silmukan pyöritystä ja pyörittämiseen tarvitaan vastuksen häviötehon verran tehoa.
Tarkemmin sanottuna silmukan virran synnyttämä magneettikenttä pyrkii vastustamaan silmukan pyöritystä. Jos virtaa ei kulje, niin jarrutusefektiä ei synny, mutta silti silmukan napojen välillä on jännite.
Yksinkertainen kolmivaiheoikosulkumoottori on eräs hienoimmista keksinnöistä.
Kiinteissä kenttäkäämeissä syntyy pyörivä magneettikenttä. Tämä synnyttää roottorin kiskoissa oikosulkuvirran ja magneettikentän niin, että roottori pyörii kentän mukana. Jos roottoria kuormitetaan, niin se jää hieman jälkeen ja laite ottaa momenttia vastaavan tehon verkosta.
Laite+toimii+myös+toisin+päin+generaattorina.+Mekanista+työtä+voidaan+muuttaa+sähkötehoksi+yli+95+%+hyötysuhteella.
Moottorin kierrosluku riippuu sähkönsyötön taajuudesta. Näin olen kierroslukua voidaan "helposti" säätää taajuusmuuttajalla.
Maxwellin yhtälöt on karkea kuvaus sähköisistä vuorovaikutuksista. Tarkemmassa kuvauksessa tarvitaan kvanttielektrodynamiikkaa (QED).
Eikös varauksia voi kuljettaa paikasta toiseen ilman potentiaalieroakin?
Kun generaattorissa käämijohdin liikkuu magneettikentässä, kohdistuu johtimen negatiivisiin varauksiin (vapaat elektronit) magneettinen voima (Fm=qₐvB), jonka ansiosta elektronit siirtyvät kohti johtimen toista päätä. Tämä tietenkin aiheuttaa johtimeen ns. lähdejännitteen (e=lvB).
Koska tämä magneettisen voiman aiheuttama elektronien liike on itse asiassa sähkövirtaa, voidaan sanoa että ensin on virta, joka sitten saa aikaan jännitteen.