9 svar
289 visningar
123matte321 27
Postad: 28 apr 2019

Antal varv på spole som ger upphov till en viss spänning

Hej! Frågan jag behöver hjälp med lyder:

Cykellysen är ett ständigt bekymmer eftersom de batteridrivna kostar i batteri inköp och dynamos slirar i blött väder. Dessutom låter de ganska mycket. Man skulle kunna montera små permanentmagneter runt hela fälgen som löper genom ett ok där en spole är monterad. Se figur. Anta att cykelhjulet har 50 stycken magneter monterade på hjulet och att hjulet roterar 1,5 varv per sekund. Varje magnet har en tvärsnittsyta på 2cm2 och ger en magnetisk flödestäthet B=0,40T. Du kan bortse från eventuella luftspalter mellan spolen och magneterna. Hur många varv behöver spolen lindas för att ge en spänning på 3V?

 

Varje sekund passeras 50*1,5=75 magnet som har en tvärsnittsyta på 2cm2=2,0*10(–4) m2. Detta resulterar i att det tar 1/75 sekunder att passera en magnet. Varje gång oket passerar en magnet, ändras magnetfältet.

Frekvensen (f) uppgår till 1,5, vilket ger mig en vinkelhastighet (w) på:

w=2pi*f=3pi

e=Ndϕdt= NBA w sinw(t) 

B=0,40T och A=2cm2=2,0*10(–4) m2

e= 3V

3= N* 0,4 * (2,0*10(–4)) * 3pi * sin 3pi (t) (Detta känns helt fel!)

 

Är det någon som kan hjälpa mig att förstå?

Dr. G 4459
Postad: 28 apr 2019

Det tar 1/75 s för en magnet att passera spolen. Det är oklart om flödet varierar sinusformat eller om det blir en "triangelpuls", d.v.s från 0 till max på 1/150 s med linjär ökning av flödet och sedan från max till 0 på 1/150 s. (Svaren bör bli rätt lika oavsett.)

Jag ser att du har räknat med hjulets vinkelhastighet, men du behöver multiplicera den med 50, eftersom du har 50 magneter på hjulet.

123matte321 27
Postad: 28 apr 2019

Okej,

w=150pi

Jag förstår däremot inte varifrån du får 1/150, vad är det som gör att 1/75 multipliceras med 1/2?

Dr. G 4459
Postad: 28 apr 2019

Jag tänker att vi inte riktigt vet hur flödet ser ut, men att det är periodiskt, t.ex som någon av de två kurvorna nedan.

123matte321 27
Postad: 28 apr 2019

Toppen!

Trots beskrivande och bra bild har jag svårigheter att förstå. 

123matte321 27
Postad: 28 apr 2019

T/2= 1/150 eftersom att T=1/75. Varför ska man använda 1/150 istället för 1/75

123matte321, du vet väl att du kan redigera ditt inlägg (inom 2 timmar) så att du slipper spamma tråden med två inlägg? /moderator

Dr. G 4459
Postad: 28 apr 2019

Jag ritade lite fel. Den blå linjen skulle se ut som den gröna (annars behövs två magneter med omvänd polaritet).

Tänk dig att flödet är 0 innan magneten passerar spolen. När hela magneten är inne i spolen når flödet sitt maxvärde. Sedan avtar flödet för att åter bli 0. Detta är en period. Sedan kommer nästa magnet och det hela börjar om.

Exakt hur flödet varierar från 0 till max och tillbaka till 0 beror på geometrin. För enkelhets skull så antog jag ett triangelformat beroende.

123matte321 27
Postad: 29 apr 2019

e=Ndϕdt=N*A*dB/dt

dB/dt = 0,4/(1/150)

e=3

A=2cm2=2,0*10(-4) m2

3 =N *(2,0*10(-4))  * (0,4/(1/150)

N = 3(2,0*10(-4))*(0,4/(1/150)=250 varv

Spolen bör ha 250 varv. Stämmer detta?

Minka007 31
Postad: 9 aug 2019
Dr. G skrev:

Tänk dig att flödet är 0 innan magneten passerar spolen. När hela magneten är inne i spolen når flödet sitt maxvärde. Sedan avtar flödet för att åter bli 0. Detta är en period. Sedan kommer nästa magnet och det hela börjar om.

Exakt hur flödet varierar från 0 till max och tillbaka till 0 beror på geometrin. För enkelhets skull så antog jag ett triangelformat beroende.

Så det blir 150 för att magnetfältet ändras två gånger per magnet (från 0 till max och från max till 0), eller varför? Förlåt, det är det enda som jag fortfarande har svårt att förstå! :(

Svara Avbryt
Close