Упражнявайте се върху закона на Фарадей, известен още като закон за електромагнитната индукция. Възползвайте се от възможността да изясните съмненията си с коментираните резолюции.
Въпрос 1
Магнитен поток преминава през контур, първоначално с 6000 Wb и 2 секунди по-късно с 2000 Wb. В този случай определете индуцираната електродвижеща сила.
Отговор: 2000V
Електродвижещата сила е съотношението между изменението на магнитния поток във времето.
Замяна на стойностите във формулата:
Въпрос 2
За да се получи електродвижеща сила със стойност 4 V за интервал от време от 5 секунди, каква трябва да бъде промяната в магнитния поток?
Отговор: 20 Wb
Модулът на електродвижещата сила е свързан с изменението на магнитния поток чрез уравнението:
Така магнитният поток ще бъде:
Отрицателният знак показва, че промяната в магнитния поток се случва в посока, обратна на промяната, която би генерирала положителен ЕМП.
Въпрос 3
Да предположим, че затворена верига, съставена от намотка (намотка на проводящ проводник под формата на завои), е свързана към амперметър. В бобината е разположен магнит. И магнитът, и веригата могат да се движат, но само в една и съща посока. Оценете следните твърдения и посочете единственото, в което няма да има електрически ток.
a) Амперметърът ще покаже отчитане на тока, ако магнитът се доближи до бобината, като се държи неподвижно.
b) Амперметърът ще покаже отчитане на тока, ако намотката се доближи до магнита, като се поддържа неподвижна.
в) Амперметърът ще покаже отчитане на тока, ако магнитът и бобината се движат в противоположни посоки и с еднаква скорост.
г) Амперметърът ще покаже отчитане на тока, ако и магнитът, и бобината се движат в една и съща посока и с еднаква скорост.
Съгласно закона на Фарадей, ток се образува, когато магнит се движи през контур, където относителното движение между тях предизвиква промяна в магнитното поле.
По този начин, ако и двете се движат в една и съща посока и с еднаква скорост, няма относително движение, следователно няма промяна в магнитния поток, което не произвежда ток.
Въпрос 4
(EEAR 2016) Свържете правилно законите на електромагнетизма с твърденията, описани по-долу: ( ) Закон на Фарадей ( ) Закон на Ленц ( ) Закон на Ампер.
аз „Посоката на електрическия ток, индуциран от промяната на магнитния поток в затворена верига, е такава, че неговите ефекти са склонни да се противопоставят на промяната в потока, която го е породила“.
II. „За безкраен прав проводник, носен от електрически ток с интензитет i, големината на вектора на магнитното поле B в точка P, която е на разстояние r от този проводник, ще бъде обратно пропорционална на разстоянието r и право пропорционална на i”.
III. „Електродвижещата сила, индуцирана в контур, е право пропорционална на промяната в магнитния поток, който преминава през нея, и обратно пропорционална на интервала от време, в който се случва тази промяна“. От алтернативите по-долу правилната е:
а) I – II – III
б) II – III – I
в) III – I – II
г) III – II – I
Въпрос 5
(UFRN 2010) Англичанинът Майкъл Фарадей (1791 – 1867) може да се счита за един от най-влиятелните учени на всички времена и неговите научни трудове все още имат отражение върху обществото днес научно-технологичен. Една от най-важните от тези работи е законът за електромагнитната индукция, който носи неговото име – Законът на Фарадей – и се занимава с експериментална ситуация, включваща магнит и контур. Този закон може да се формулира така: „електродвижещата сила, индуцирана в затворена верига, е пропорционална на изменението на магнитния поток, който го пресича и обратно пропорционален на интервала от време, в който това се случва. вариация".
Във връзка със закона, посочен в текста, правилно е да се твърди, че електродвижещата сила, индуцирана в контура
а) зависи от произведението на изменението на магнитния поток през контура и интервала от време.
б) не зависи от относителното движение между магнита и контура.
в) зависи от относителното движение между магнита и контура.
г) не зависи от съотношението между изменението на магнитния поток през контура през интервала от време.
Точно относителното движение между контура и магнита предизвиква промяната в магнитния поток.
Въпрос 6
(UCS 2015) През 2015 г. Коста Рика беше много близо до генерирането на 100% от своята електрическа енергия от възобновяеми енергийни източници, като водна, вятърна и геотермална. Законът на физиката, който позволява изграждането на генератори, които трансформират други форми на енергия в електрическа енергия, е законът на Фарадей, който може да бъде най-добре дефиниран със следното твърдение:
а) всеки електрически заряд създава електрическо поле с радиална посока, чиято посока не зависи от знака на този заряд.
б) всеки електрически ток в проводящ проводник създава магнитно поле с радиална посока към проводника.
в) електричен заряд в покой, потопен в магнитно поле, изпитва центростремителна сила.
г) електродвижещата сила, индуцирана в контур, е пропорционална на скоростта на изменение на магнитния поток по отношение на времето, необходимо за извършване на това изменение.
д) всяка електромагнитна вълна се превръща в механична вълна, когато преминава от по-плътна среда към по-малко плътна.
Индуцираната електродвижеща сила е съотношението между изменението на магнитния поток и интервала от време. Може да се изрази с формулата:
Вижте повече за Закон на Фарадей - Закон на индукцията.
Вижте също:
- Фарадеева константа
- Електромагнитна индукция
- Магнитна сила: формула, правила и упражнения
ASTH, Рафаел. Упражнения по закона на Фарадей (електромагнитна индукция).Цялата материя, [n.d.]. Достъпен в: https://www.todamateria.com.br/exercicios-de-lei-de-faraday/. Достъп на:
Вижте също
- Електромагнитна индукция
- Закон на Фарадей
- Упражнения по закона на Ом с отговори
- Упражнения върху Закона на Кулон (Електрическа сила)
- Упражнения върху първия закон на термодинамиката
- Закон на Ленц