Practicați Legea lui Faraday, cunoscută și sub numele de legea inducției electromagnetice. Profitați de ocazie pentru a vă clarifica îndoielile cu rezoluțiile comentate.
Intrebarea 1
Un flux magnetic trece printr-o buclă, inițial cu 6000 Wb și, 2 secunde mai târziu, cu 2000 Wb. În acest caz, determinați forța electromotoare indusă.
Raspuns: 2000V
Forța electromotoare este raportul dintre variația fluxului magnetic în timp.
Înlocuirea valorilor din formulă:
intrebarea 2
Pentru a obține o forță electromotoare cu o valoare de 4 V într-un interval de timp de 5 secunde, care trebuie să fie modificarea fluxului magnetic?
Raspuns: 20 Wb
Modulul forței electromotoare este legat de variația fluxului magnetic prin ecuația:
Astfel, fluxul magnetic va fi:
Semnul negativ indică faptul că modificarea fluxului magnetic are loc în direcția opusă schimbării care ar genera EMF pozitivă.
Întrebarea 3
Să presupunem că un circuit închis compus dintr-o bobină (înfășurare a firului conductor sub formă de spire) este conectat la un ampermetru. În interiorul bobinei este aranjat un magnet. Atât magnetul, cât și circuitul se pot mișca, dar numai în aceeași direcție. Evaluează următoarele afirmații și identifică singurul în care nu va exista curent electric.
a) Ampermetrul va afișa o citire de curent dacă magnetul se apropie de bobină, menținută fixă.
b) Ampermetrul va indica o citire a curentului dacă bobina se apropie de magnet, menținut fix.
c) Ampermetrul va afișa o citire de curent dacă magnetul și bobina se mișcă ambele, în direcții opuse și cu aceeași viteză.
d) Ampermetrul va afișa o citire de curent dacă magnetul și bobina se mișcă ambele, în aceeași direcție și cu aceeași viteză.
Conform legii lui Faraday, un curent se formează atunci când un magnet se deplasează printr-o buclă, unde mișcarea relativă dintre ele produce o variație a câmpului magnetic.
Astfel, dacă ambele se mișcă în aceeași direcție și cu aceeași viteză, nu există nicio mișcare relativă, prin urmare, nicio variație a fluxului magnetic, neproducând curent.
Întrebarea 4
(EEAR 2016) Asociați corect legile electromagnetismului cu afirmațiile descrise mai jos: ( ) Legea lui Faraday ( ) Legea lui Lenz ( ) Legea lui Ampere.
eu. „Direcția curentului electric indus de variația fluxului magnetic într-un circuit închis este de așa natură încât efectele acestuia tind să se opună variației fluxului care l-a dat naștere”.
II. „Pentru un conductor drept infinit purtat de un curent electric de intensitate i, mărimea vectorului câmp magnetic B în un punct P, care se află la o distanță r de acest conductor, va fi invers proporțional cu distanța r și direct proporțional cu eu”.
III. „Forța electromotoare indusă într-o buclă este direct proporțională cu variația fluxului magnetic care o trece și invers proporțională cu intervalul de timp în care are loc această variație”. Dintre alternativele de mai jos, cea corectă este:
a) I – II – III
b) II – III – I
c) III – I – II
d) III – II – I
Întrebarea 5
(UFRN 2010) Englezul Michael Faraday (1791 – 1867) poate fi considerat unul dintre cei mai influenți oameni de știință din toate timpurile și lucrările sale științifice au și astăzi repercusiuni asupra societății științific-tehnologic. Una dintre cele mai importante dintre aceste lucrări este legea inducției electromagnetice care îi poartă numele – Legea lui Faraday –, care tratează o situație experimentală care implică magnetul și o buclă. Această lege poate fi formulată astfel: „forța electromotoare indusă într-o buclă închisă este proporțională cu variația a fluxului magnetic care o traversează şi invers proporţional cu intervalul de timp în care aceasta are loc. variație".
În raport cu Legea la care se face referire în text, este corect să se precizeze că forța electromotoare indusă în buclă
a) depinde de produsul variaţiei fluxului magnetic prin buclă şi intervalul de timp.
b) nu depinde de mișcarea relativă dintre magnet și buclă.
c) depinde de mișcarea relativă dintre magnet și buclă.
d) nu depinde de raportul dintre variația fluxului magnetic prin buclă pe intervalul de timp.
Tocmai mișcarea relativă dintre buclă și magnet este cea care produce variația fluxului magnetic.
Întrebarea 6
(UCS 2015) Costa Rica, în 2015, a fost foarte aproape de a genera 100% din energia sa electrică din surse de energie regenerabilă, cum ar fi hidro, eolian și geotermal. Legea Fizicii care permite construirea de generatoare care transformă alte forme de energie în energie electrică este legea lui Faraday, care poate fi definită cel mai bine prin următoarea afirmație:
a) fiecare sarcină electrică produce un câmp electric cu direcție radială, a cărui direcție este independentă de semnul sarcinii respective.
b) fiecare curent electric, într-un fir conductor, produce un câmp magnetic cu direcție radială către fir.
c) o sarcină electrică, în repaus, scufundată într-un câmp magnetic suferă o forță centripetă.
d) forța electromotoare indusă într-o buclă este proporțională cu rata de variație a fluxului magnetic în raport cu timpul necesar pentru a face această variație.
e) fiecare undă electromagnetică devine undă mecanică atunci când trece de la un mediu mai dens la unul mai puțin dens.
Forța electromotoare indusă este raportul dintre variația fluxului magnetic și intervalul de timp. Poate fi exprimat prin formula:
Vezi mai multe despre Legea lui Faraday - Legea inducției.
Vezi si:
- constanta Faraday
- Inductie electromagnetica
- Forța magnetică: formulă, reguli și exerciții
ASTH, Rafael. Exerciții ale Legii lui Faraday (inducție electromagnetică).Tot Materia, [n.d.]. Disponibil in: https://www.todamateria.com.br/exercicios-de-lei-de-faraday/. Acces la:
Vezi și tu
- Inductie electromagnetica
- legea lui Faraday
- Exerciții despre legea lui Ohm cu răspunsuri
- Exerciții despre legea lui Coulomb (forța electrică)
- Exerciții privind prima lege a termodinamicii
- legea lui Lenz