Harjutage Faraday seadust, tuntud ka kui elektromagnetilise induktsiooni seadus. Kasutage võimalust ja selgitage oma kahtlusi kommenteeritud resolutsioonidega.
küsimus 1
Magnetvoog läbib ahelat, algul 6000 Wb ja 2 sekundit hiljem 2000 Wb. Sel juhul määrake indutseeritud elektromotoorjõud.
Vastus: 2000V
Elektromotoorjõud on suhe magnetvoo muutumise vahel ajas.
Väärtuste asendamine valemis:
2. küsimus
Kui suur peab olema magnetvoo muutus, et saada 5 sekundilise intervalliga elektromotoorjõudu väärtusega 4 V?
Vastus: 20 Wb
Elektromotoorjõu moodul on seotud magnetvoo muutumisega võrrandi kaudu:
Seega on magnetvoog järgmine:
Negatiivne märk näitab, et magnetvoo muutus toimub vastupidises suunas muutusele, mis tekitaks positiivse EMF-i.
3. küsimus
Oletame, et mähisest (juhtiva traadi mähis keerdude kujul) koosnev suletud vooluahel on ühendatud ampermeetriga. Mähise sisse on paigutatud magnet. Nii magnet kui ka vooluahel võivad liikuda, kuid ainult samas suunas. Hinnake järgmisi väiteid ja tuvastage ainus, milles elektrivool puudub.
a) Ampermeeter näitab voolu näitu, kui magnet läheneb mähisele, hoides seda fikseerituna.
b) Ampermeeter näitab voolu näitu, kui mähis läheneb magnetile, hoides seda fikseerituna.
c) Ampermeeter näitab voolunäitu, kui magnet ja mähis liiguvad mõlemad vastassuundades ja sama kiirusega.
d) Ampermeeter näitab voolunäitu, kui magnet ja mähis liiguvad mõlemad, samas suunas ja sama kiirusega.
Faraday seaduse kohaselt tekib vool magneti liikumisel läbi ahela, kus nendevaheline suhteline liikumine tekitab magnetvälja variatsiooni.
Seega, kui mõlemad liiguvad samas suunas ja sama kiirusega, ei toimu suhtelist liikumist, seega ei muutu magnetvoog, mis ei tekita voolu.
4. küsimus
(EEAR 2016) Seostage õigesti elektromagnetismi seadused allpool kirjeldatud väidetega: ( ) Faraday seadus ( ) Lenzi seadus ( ) Ampere'i seadus.
I. "Magnetvoo muutumisest suletud vooluringis indutseeritud elektrivoolu suund on selline, et selle mõjud kalduvad vastanduma selle tekitanud voo kõikumisele."
II. "Lõpmatu sirge juhi puhul, mida kannab intensiivsusega i elektrivool, on magnetvälja vektori B suurus punkt P, mis on sellest juhist kaugusel r, on pöördvõrdeline kaugusega r ja otse võrdeline mina”.
III. "Silmuses indutseeritud elektromotoorjõud on otseselt võrdeline seda läbiva magnetvoo muutumisega ja pöördvõrdeline ajavahemikuga, mille jooksul see kõikumine toimub." Alltoodud alternatiividest on õige:
a) I – II – III
b) II – III – I
c) III – I – II
d) III – II – I
5. küsimus
(UFRN 2010) Inglist Michael Faradayt (1791 – 1867) võib pidada üheks mõjukamaks teadlaseks läbi aegade ja tema teaduslikud tööd avaldavad ühiskonda ka tänapäeval teaduslik-tehnoloogiline. Üks tähtsamaid teoseid on tema nime kandev elektromagnetilise induktsiooni seadus – Faraday seadus –, mis käsitleb magneti ja ahelaga seotud eksperimentaalset olukorda. Seda seadust võib öelda järgmiselt: "suletud ahelas indutseeritud elektromotoorjõud on võrdeline variatsiooniga seda läbiva magnetvoo suurus ja pöördvõrdeline ajavahemikuga, mille jooksul see toimub. variatsioon".
Seoses tekstis viidatud seadusega on õige väita, et ahelas indutseeritud elektromotoorjõud
a) sõltub ahelat läbiva magnetvoo ja ajaintervalli muutumise korrutisest.
b) ei sõltu magneti ja silmuse suhtelisest liikumisest.
c) sõltub magneti ja silmuse suhtelisest liikumisest.
d) ei sõltu ahelat läbiva magnetvoo muutumise suhtest ajaintervalli jooksul.
Just silmuse ja magneti vaheline suhteline liikumine põhjustab magnetvoo kõikumise.
6. küsimus
(UCS 2015) Costa Rica jõudis 2015. aastal väga lähedale sellele, et toota 100% oma elektrienergiast taastuvatest energiaallikatest, nagu hüdro-, tuule- ja geotermiline energia. Füüsikaseadus, mis võimaldab konstrueerida generaatoreid, mis muundavad muud energiavormid elektrienergiaks, on Faraday seadus, mida saab kõige paremini määratleda järgmise väitega:
a) iga elektrilaeng tekitab radiaalse suunaga elektrivälja, mille suund ei sõltu selle laengu märgist.
b) iga juhtivas juhtmes olev elektrivool tekitab juhtmele radiaalse suunaga magnetvälja.
c) puhkeolekus magnetvälja sukeldatud elektrilaeng mõjutab tsentripetaalset jõudu.
d) ahelas indutseeritud elektromotoorjõud on võrdeline magnetvoo muutumise kiirusega võrreldes selle muutuse tegemiseks kuluva ajaga.
e) iga elektromagnetlaine muutub mehaaniliseks laineks, kui see läheb tihedamast keskkonnast vähem tihedale.
Indutseeritud elektromotoorjõud on suhe magnetvoo varieerumise ja ajaintervalli vahel. Seda saab väljendada valemiga:
Vaata lähemalt Faraday seadus – induktsiooniseadus.
Vaata ka:
- Faraday konstant
- Elektromagnetiline induktsioon
- Magnetjõud: valem, reeglid ja harjutused
ASTH, Rafael. Faraday seaduse harjutused (elektromagnetiline induktsioon).Kõik oluline, [n.d.]. Saadaval: https://www.todamateria.com.br/exercicios-de-lei-de-faraday/. Juurdepääs aadressil:
Vaata ka
- Elektromagnetiline induktsioon
- Faraday seadus
- Ohmi seaduse harjutused koos vastustega
- Coulombi seaduse (elektrijõu) harjutused
- Termodünaamika esimese seaduse harjutused
- Lenzi seadus
