Cvičenia Faradayovho zákona (elektromagnetická indukcia)

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.

štýl začiatku matematická veľkosť 22px rovný epsilon rovná sa mínus čitateľ rovný prírastok ϕ nad menovateľom rovný prírastok t koniec zlomku koniec štýlu

Nahradenie hodnôt vo vzorci:

štýl začiatku matematika veľkosť 18px rovný epsilon sa rovná mínus rovný čitateľ ϕ s 2 dolným indexom mínus rovný ϕ s 1 dolným indexom o rovný menovateľ t s 2 dolným indexom mínus rovný t s 1 dolným indexom koniec zlomku rovný mínus čitateľ 2000 medzera mínus medzera 6000 asi menovateľ 2 mínus 0 koniec zlomku rovný mínus čitateľ mínus 4000 nad menovateľom 2 koniec zlomku rovný 2000 priamka medzera V koniec štýl

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:

rovný epsilon rovný mínus čitateľ priamy prírastok ϕ nad menovateľom rovný prírastok t koniec zlomku

Takže magnetický tok bude:

mínus rovný prírastok t priestor. priama medzera epsilon sa rovná priamemu prírastku ϕ mínus 5 medzera. medzera 4 medzera sa rovná priamemu prírastku medzera ϕ mínus 20 medzera Wb medzera sa rovná priamemu prírastku medzera ϕ

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.

Vysvetlený kľúč odpovede

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.

Vysvetlený kľúč odpovede

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.

Vysvetlený kľúč odpovede

Indukovaná elektromotorická sila je pomer medzi zmenou magnetického toku a časovým intervalom. Dá sa vyjadriť vzorcom:

rovný epsilon rovný mínus čitateľ priamy prírastok ϕ nad menovateľom rovný prírastok t koniec zlomku

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

Cvičenie na vylučovací systém (s komentovanou spätnou väzbou)

Otestujte si svoje znalosti s 10 otázok potom na vylučovaciu sústavu.Využite komentáre po spätnej...

read more

Cvičenia o látkach a zmesiach (s komentovanou šablónou)

Otestujte si svoje znalosti s 10 otázok nižšie o látkach a zmesiach. Vyjasnite svoje pochybnosti ...

read more

Cvičenia o premenách hmoty (s komentovanou šablónou)

Otestujte si svoje znalosti s 10 otázok ďalej o premenách hmoty. Vyjasnite svoje pochybnosti o té...

read more