التدريب على قانون فاراداي، المعروف أيضًا باسم قانون الحث الكهرومغناطيسي. اغتنم الفرصة لتوضيح شكوكك من خلال القرارات التي تم التعليق عليها.
السؤال رقم 1
يمر تدفق مغناطيسي عبر حلقة، في البداية بقدرة 6000 Wb، وبعد ثانيتين بقوة 2000 Wb. في هذه الحالة، حدد القوة الدافعة الكهربائية المستحثة.
الجواب: 2000 فولت
القوة الدافعة الكهربائية هي النسبة بين تغير التدفق المغناطيسي مع مرور الوقت.
استبدال القيم في الصيغة:
السؤال 2
للحصول على قوة دافعة كهربية قيمتها 4 V في فترة زمنية قدرها 5 ثوان، ما التغير في التدفق المغناطيسي؟
الجواب: 20 واط
يرتبط معامل القوة الدافعة الكهربائية بتغير التدفق المغناطيسي من خلال المعادلة:
وبالتالي فإن التدفق المغناطيسي سيكون:
تشير الإشارة السالبة إلى أن التغير في التدفق المغناطيسي يحدث في الاتجاه المعاكس للتغير الذي من شأنه أن يولد المجال الكهرومغناطيسي الموجب.
السؤال 3
لنفترض أن دائرة مغلقة مكونة من ملف (ملف سلك موصل على شكل لفات) متصلة بمقياس التيار. يتم ترتيب المغناطيس داخل الملف. يمكن أن يتحرك كل من المغناطيس والدائرة، ولكن في نفس الاتجاه فقط. قم بتقييم العبارات التالية وحدد العبارة الوحيدة التي لا يوجد فيها تيار كهربائي.
أ) سيُظهر الأميتر قراءة التيار إذا اقترب المغناطيس من الملف، وظل ثابتًا.
ب) سيُظهر الأميتر قراءة التيار إذا اقترب الملف من المغناطيس، مع بقائه ثابتًا.
ج) سيظهر الأميتر قراءة التيار إذا تحرك كل من المغناطيس والملف في اتجاهين متعاكسين وبنفس السرعة.
د) سيُظهر الأميتر قراءة التيار إذا تحرك المغناطيس والملف في نفس الاتجاه وبنفس السرعة.
وفقًا لقانون فاراداي، يتشكل تيار عندما يتحرك المغناطيس خلال حلقة، حيث تنتج الحركة النسبية بينهما اختلافًا في المجال المغناطيسي.
وبالتالي، إذا تحرك كلاهما في نفس الاتجاه وبنفس السرعة، فلن تكون هناك حركة نسبية، وبالتالي لا يوجد اختلاف في التدفق المغناطيسي، ولا ينتج أي تيار.
السؤال 4
(EEAR 2016) قم بربط قوانين الكهرومغناطيسية بشكل صحيح مع العبارات الموضحة أدناه: ( ) قانون فاراداي ( ) قانون لينز ( ) قانون أمبير.
أنا. "إن اتجاه التيار الكهربائي الناجم عن تغير التدفق المغناطيسي في دائرة مغلقة يكون بحيث تميل آثاره إلى مقاومة التغير في التدفق الذي أدى إلى ظهوره".
ثانيا. "بالنسبة لموصل مستقيم لا نهائي يحمله تيار كهربائي شدته i، فإن مقدار متجه المجال المغناطيسي B in النقطة P، التي تقع على مسافة r من هذا الموصل، سوف تتناسب عكسيا مع المسافة r وتتناسب طرديا مع أنا".
ثالثا. "إن القوة الدافعة الكهربائية المستحثة في ملف تتناسب طرديًا مع التغير في التدفق المغناطيسي الذي يمر عبرها، وتتناسب عكسيًا مع الفاصل الزمني الذي يحدث فيه هذا الاختلاف". من بين البدائل أدناه، البديل الصحيح هو:
أ) الأول – الثاني – الثالث
ب) ثانيا – ثالثا – أولا
ج) ثالثا - أولا - ثانيا
د) ثالثا – ثانيا – أولا
السؤال 5
(UFRN 2010) يمكن اعتبار الإنجليزي مايكل فاراداي (1791 – 1867) أحد أكثر العلماء تأثيراً في كل العصور ولا تزال أعماله العلمية لها تداعيات على المجتمع اليوم علمية وتكنولوجية. ومن أهم هذه المؤلفات قانون الحث الكهرومغناطيسي الذي يحمل اسمه – قانون فاراداي – والذي يتناول حالة تجريبية تتضمن المغناطيس والحلقة. يمكن صياغة هذا القانون على النحو التالي: "إن القوة الدافعة الكهربائية المستحثة في حلقة مغلقة تتناسب طرديا مع التغير للتدفق المغناطيسي الذي يعبره ويتناسب عكسيا مع الفاصل الزمني الذي يحدث فيه ذلك. تفاوت".
بالنسبة للقانون المشار إليه في النص، فمن الصحيح القول بأن القوة الدافعة الكهربائية المستحثة في الملف
أ) يعتمد على ناتج تباين التدفق المغناطيسي خلال الحلقة والفاصل الزمني.
ب) لا يعتمد على الحركة النسبية بين المغناطيس والحلقة.
ج) يعتمد على الحركة النسبية بين المغناطيس والحلقة.
د) لا يعتمد على النسبة بين تباين التدفق المغناطيسي خلال الحلقة خلال الفترة الزمنية.
إن الحركة النسبية بين الحلقة والمغناطيس هي التي تنتج الاختلاف في التدفق المغناطيسي.
السؤال 6
(UCS 2015) اقتربت كوستاريكا، في عام 2015، من توليد 100% من طاقتها الكهربائية من مصادر الطاقة المتجددة، مثل الطاقة المائية وطاقة الرياح والطاقة الحرارية الأرضية. قانون الفيزياء الذي يسمح ببناء المولدات التي تحول أشكال الطاقة الأخرى إلى طاقة كهربائية هو قانون فاراداي، والذي يمكن تعريفه بشكل أفضل من خلال العبارة التالية:
أ) تنتج كل شحنة كهربائية مجالا كهربائيا ذو اتجاه شعاعي، ويكون اتجاهه مستقلا عن إشارة تلك الشحنة.
ب) كل تيار كهربائي يمر في سلك موصل يولد مجالا مغناطيسيا له اتجاه قطري نحو السلك.
ج) الشحنة الكهربائية الساكنة المغمورة في مجال مغناطيسي تتأثر بقوة جاذبة مركزية.
د) تتناسب القوة الدافعة الكهربية المستحثة في الملف مع معدل تغير التدفق المغناطيسي بالنسبة إلى الزمن المستغرق لحدوث هذا التغير.
هـ) كل موجة كهرومغناطيسية تصبح موجة ميكانيكية عندما تنتقل من وسط أكثر كثافة إلى وسط أقل كثافة.
القوة الدافعة الكهربائية المستحثة هي النسبة بين التغير في التدفق المغناطيسي والفاصل الزمني. يمكن التعبير عنها بالصيغة:
رؤية المزيد عن قانون فاراداي – قانون الحث.
نرى أيضا:
- ثابت فاراداي
- الحث الكهرومغناطيسي
- القوة المغناطيسية: الصيغة والقواعد والتمارين
ASTH، رافائيل. تمارين قانون فاراداي (الحث الكهرومغناطيسي).جميع المواد, [اختصار الثاني.]. متوفر في: https://www.todamateria.com.br/exercicios-de-lei-de-faraday/. الوصول إلى:
نرى أيضا
- الحث الكهرومغناطيسي
- قانون فاراداي
- تمارين على قانون أوم مع الإجابات
- تمارين على قانون كولوم (القوة الكهربائية)
- تمارين على القانون الأول للديناميكا الحرارية
- قانون لينز
