Precvičte si Faradayov zákon, známy aj ako zákon elektromagnetickej indukcie. Využite príležitosť objasniť svoje pochybnosti komentovanými uzneseniami.
Otázka 1
Magnetický tok prechádza slučkou, spočiatku s 6000 Wb a o 2 sekundy neskôr s 2000 Wb. V tomto prípade určite indukovanú elektromotorickú silu.
Odpoveď: 2000V
Elektromotorická sila je pomer medzi zmenami magnetického toku v čase.
Nahradenie hodnôt vo vzorci:
Otázka 2
Aká musí byť zmena magnetického toku, aby sme v časovom intervale 5 sekúnd získali elektromotorickú silu s hodnotou 4 V?
Odpoveď: 20 Wb
Modul elektromotorickej sily súvisí so zmenou magnetického toku pomocou rovnice:
Takže magnetický tok bude:
Záporné znamienko znamená, že zmena magnetického toku nastáva v opačnom smere ako zmena, ktorá by generovala kladné EMF.
Otázka 3
Predpokladajme, že uzavretý obvod zložený z cievky (vinutie vodivého drôtu vo forme závitov) je pripojený k ampérmetru. Vo vnútri cievky je umiestnený magnet. Magnet aj obvod sa môžu pohybovať, ale iba rovnakým smerom. Vyhodnoťte nasledujúce tvrdenia a označte jediné, v ktorom nebude elektrický prúd.
a) Ampérmeter ukáže hodnotu prúdu, ak sa magnet priblíži k cievke a zostane fixovaný.
b) Ak sa cievka priblíži k magnetu, ampérmeter bude ukazovať hodnotu prúdu.
c) Ampérmeter ukáže hodnotu prúdu, ak sa magnet aj cievka pohybujú v opačných smeroch a rovnakou rýchlosťou.
d) Ampérmeter ukáže hodnotu prúdu, ak sa magnet aj cievka pohybujú rovnakým smerom a rovnakou rýchlosťou.
Podľa Faradayovho zákona sa prúd vytvára, keď sa magnet pohybuje slučkou, kde relatívny pohyb medzi nimi vytvára zmeny v magnetickom poli.
Ak sa teda obe pohybujú v rovnakom smere a rovnakou rýchlosťou, nedochádza k žiadnemu relatívnemu pohybu, teda k žiadnej zmene magnetického toku, čo nevytvára žiadny prúd.
Otázka 4
(EEAR 2016) Správne spojte zákony elektromagnetizmu s tvrdeniami opísanými nižšie: ( ) Faradayov zákon ( ) Lenzov zákon ( ) Ampérov zákon.
ja "Smer elektrického prúdu indukovaného zmenami magnetického toku v uzavretom obvode je taký, že jeho účinky majú tendenciu pôsobiť proti zmenám v toku, ktoré ho vyvolali."
II. „Pre nekonečný priamy vodič nesený elektrickým prúdom o intenzite i je veľkosť vektora magnetického poľa B v bod P, ktorý je vo vzdialenosti r od tohto vodiča, bude nepriamo úmerný vzdialenosti r a priamo úmerný i“.
III. "Elektromotorická sila indukovaná v slučke je priamo úmerná zmene magnetického toku, ktorý ňou prechádza, a nepriamo úmerná časovému intervalu, v ktorom k tejto zmene dochádza." Z nižšie uvedených alternatív je správna:
a) I – II – III
b) II – III – I
c) III – I – II
d) III – II – I
Otázka 5
(UFRN 2010) Angličan Michael Faraday (1791 – 1867) možno považovať za jedného z najvplyvnejších vedcov. všetkých čias a jeho vedecké práce majú vplyv na dnešnú spoločnosť vedecko-technologická. Jednou z najvýznamnejších z týchto prác je zákon elektromagnetickej indukcie, ktorý nesie jeho meno – Faradayov zákon –, ktorý sa zaoberá experimentálnou situáciou s magnetom a slučkou. Tento zákon možno povedať ako: „Elektromotorická sila indukovaná v uzavretej slučke je úmerná zmene magnetického toku, ktorý ho pretína, a je nepriamo úmerný časovému intervalu, v ktorom k tomu dôjde. variácia“.
Vo vzťahu k zákonu uvedenému v texte je správne uviesť, že elektromotorická sila indukovaná v slučke
a) závisí od súčinu zmeny magnetického toku slučkou a časového intervalu.
b) nezávisí od relatívneho pohybu medzi magnetom a slučkou.
c) závisí od relatívneho pohybu medzi magnetom a slučkou.
d) nezávisí od pomeru medzi zmenami magnetického toku cez slučku v časovom intervale.
Je to práve relatívny pohyb medzi slučkou a magnetom, ktorý spôsobuje zmeny magnetického toku.
Otázka 6
(UCS 2015) Kostarika sa v roku 2015 veľmi priblížila k výrobe 100 % svojej elektrickej energie z obnoviteľných zdrojov energie, ako sú vodné, veterné a geotermálne zdroje. Fyzikálny zákon, ktorý umožňuje konštrukciu generátorov, ktoré transformujú iné formy energie na elektrickú energiu, je Faradayov zákon, ktorý možno najlepšie definovať nasledujúcim výrokom:
a) každý elektrický náboj vytvára elektrické pole s radiálnym smerom, ktorého smer je nezávislý od znamienka tohto náboja.
b) každý elektrický prúd vo vodivom drôte vytvára magnetické pole s radiálnym smerom k drôtu.
c) na elektrický náboj v pokoji, ponorený do magnetického poľa, pôsobí dostredivá sila.
d) elektromotorická sila indukovaná v slučke je úmerná rýchlosti zmeny magnetického toku vo vzťahu k času potrebnému na uskutočnenie tejto zmeny.
e) každá elektromagnetická vlna sa stáva mechanickou vlnou, keď prechádza z hustejšieho prostredia do menej hustého.
Indukovaná elektromotorická sila je pomer medzi zmenou magnetického toku a časovým intervalom. Dá sa vyjadriť vzorcom:
Pozrite si viac o Faradayov zákon - Zákon indukcie.
Pozri tiež:
- Faradayova konštanta
- Elektromagnetická indukcia
- Magnetická sila: vzorec, pravidlá a cvičenia
ASTH, Rafael. Cvičenia Faradayovho zákona (elektromagnetická indukcia).All Matter, [n.d.]. Dostupné v: https://www.todamateria.com.br/exercicios-de-lei-de-faraday/. Prístup na:
Pozri tiež
- Elektromagnetická indukcia
- Faradayov zákon
- Cvičenia z Ohmovho zákona s odpoveďami
- Cvičenie z Coulombovho zákona (elektrická sila)
- Cvičenia o prvom termodynamickom zákone
- Lenzov zákon