Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 27. 8 juli 1944 - Elektrisk och mekanisk energi, av Fredrik Dahlgren
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
22 juli 19 A A
819
Fig. 4. Energitransport i en plan elektromagnetisk våg.
I en fortskridande periodisk våg, exempelvis en
radiovåg, fig. 4, äro förhållandena speciellt enkla
och överskådliga, i det att energianhopningar med
ett inbördes avstånd av en halv våglängd vandra
framåt med nära ljusets hastighet. På en halv
våglängds avstånd är riktningen omkastad hos
såväl E- som J/vektorn, varför S-vektorn har
oförändrad riktning. I själva verket absorberar
jordytan en del energi, vilket innebär en lutning hos
kraftlinjerna, så att S-vektorn pekar något nedåt.
Av fig. 5, som visar en skärning av en
enfas-transformator med belastade lindningar,
framgår, hur den inducerade emk ger en E-vektor
riktad vinkelrätt mot bildens plan, medan
strömbelastningen ger en axiell, i detta fall vertikal
//-vektor, vilken innebär vad man vanligen kallar
den magnetiska läckningen. Med hjälp av
Poyn-tings lag kan man härur direkt finna hur energin
strålar över från den ena lindningen till den andra
och härvidlag i sådan riktning, att den
genera-toriskt arbetande lindningen tar emot energi från
den andra.
Hos en elektrisk motor, fig. 6, stöter man till
synes på en principiell motsägelse, i det att det
magnetiska fältet ju är riktat tvärs över luftgapet
från stator till rotor, varför energin ej gärna kan
stråla i denna riktning, vilket man ju väntat sig.
Ett sådant resonemang är emellertid felaktigt. De
magnetiska kraftlinjer, som gå tvärs över
luftgapet, sammanhänga nämligen enbart med
maskinens tomgångsflöde och innebära i princip
ingen energitransport. Så snart maskinen blir
belastad, uppstå, såsom man i enklaste form kan
uttrycka saken, strömbeläggningar i statorns och
rotorns luftgapsytor av motsatta tecken, vilket
innebär ett magnetiskt fält i periferiell riktning,
såsom figuren visar. Samtidigt är den
elektromotoriska kraften riktad axiellt, varför
energistrålningen sker radiellt i full överensstämmelse
med vad som logiskt måste ske.
I en synkronmaskin, fig. 7, råda vid belastning
motsvarande förhållanden som vid den nyss
angivna motorn, ehuru strömfördelningen är en
annan. Vid exempelvis generator drift
åstadkommer statorns strömbelastning en bromsning av
maskinen, och då denna är i rörelse kan man
direkt enligt Poyntings lag härleda den
energiströmning, som figuren visar.
Fig. 8 ger ett intressant exempel på hur vid ett
maskinspår energin vandrar tvärs över luftgapet
in i en elektrisk ledare. Då ledaren är
strömförande omger den sig med ett magnetfält, vars
linjeintegral är bestämd av strömstyrkan men som
geometriskt är i huvudsak lokaliserat vid
spåröppningen. Vid rörelse hos maskinen uppstår en
emk längs spåret, alltså vinkelrätt mot bildens
plan. Härur uppstår en energiströmning in i
ledaren, som enligt Poyntings lag får följande
uttryck per enhet spårlängd
Pi= jEH dl
Om den över hela ytan konstanta storheten E
utbrytes, erhålles sambandet
^EHdi=E \lidl = El
Detta innebär ju helt enkelt Joules lag, härvid
utsägande identitet mellan den enligt Poyntings
lag i ledaren instrålande effekten och den av
ledaren vidarebefordrade effekten.
Av det nu sagda framgår, hur den rent
elektromagnetiska energistrålningen följer enkla lagar
och hurusom man genom direkt tillämpning av
Poyntings lag kan verifiera det väntade
energi-strömningsförloppet såväl kring ledare som i
maskiner och i den fria etern.
Den mekaniska energin
Det vore lockande att om den mekaniska energin
i vila anta, att gravitationsfältets energi är
lokaliserad i omgivningen av de graviterande
kropparna på motsvarande sätt som gäller för den
Fig. 5. Energitransport i en
enfas-transformator.
Fig. 6. Energitransport i en
elektrisk motor.
Fig. 7. Energitransport vid en pol
av en synkronmaskin.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
