Vadite Faradayev zakon, znan tudi kot zakon elektromagnetne indukcije. Izkoristite priložnost in razjasnite svoje dvome s komentiranimi sklepi.
Vprašanje 1
Skozi zanko teče magnetni tok, najprej s 6000 Wb in 2 sekundi kasneje z 2000 Wb. V tem primeru določite inducirano elektromotorno silo.
Odgovor: 2000V
Elektromotorna sila je razmerje med spreminjanjem magnetnega pretoka skozi čas.
Zamenjava vrednosti v formuli:
2. vprašanje
Kakšna mora biti sprememba magnetnega pretoka, da dobimo elektromotorno silo z vrednostjo 4 V v časovnem intervalu 5 sekund?
Odgovor: 20 Wb
Modul elektromotorne sile je povezan z variacijo magnetnega pretoka z enačbo:
Tako bo magnetni tok:
Negativni predznak pomeni, da se sprememba magnetnega pretoka pojavi v nasprotni smeri od spremembe, ki bi ustvarila pozitiven EMF.
3. vprašanje
Predpostavimo, da je zaprto vezje, sestavljeno iz tuljave (navijanje prevodne žice v obliki zavojev), povezano z ampermetrom. Znotraj tuljave je nameščen magnet. Tako magnet kot vezje se lahko premikata, vendar le v isto smer. Ovrednoti naslednje trditve in poišči edino tisto, v kateri ne bo električnega toka.
a) Ampermeter bo pokazal odčitek toka, če se magnet približa tuljavi, ki ostane pritrjena.
b) Ampermeter bo pokazal odčitek toka, če se tuljava približa magnetu, ki je pritrjen.
c) Ampermeter bo pokazal odčitek toka, če se magnet in tuljava premikata v nasprotnih smereh in z enako hitrostjo.
d) Ampermeter bo pokazal odčitek toka, če se magnet in tuljava premikata v isto smer in z enako hitrostjo.
V skladu s Faradayevim zakonom nastane tok, ko se magnet premika skozi zanko, kjer relativno gibanje med njima povzroči spremembo magnetnega polja.
Torej, če se oba gibljeta v isto smer in z enako hitrostjo, ni relativnega gibanja, torej ni sprememb v magnetnem toku, ki ne proizvaja toka.
4. vprašanje
(EEAR 2016) Pravilno povežite zakone elektromagnetizma s spodaj opisanimi izjavami: ( ) Faradayev zakon ( ) Lenzov zakon ( ) Amperov zakon.
JAZ. "Smer električnega toka, ki ga inducira sprememba magnetnega pretoka v zaprtem krogu, je taka, da njegovi učinki nasprotujejo spremembi v toku, ki ga je povzročil."
II. »Za neskončni ravni prevodnik, ki ga prenaša električni tok jakosti i, je velikost vektorja magnetnega polja B v točka P, ki je od tega vodnika oddaljena r, bo obratno sorazmerna z razdaljo r in premo sorazmerna z jaz".
III. "Elektromotorna sila, inducirana v zanki, je neposredno sorazmerna s spremembo magnetnega toka, ki prehaja skozi zanko, in obratno sorazmerna s časovnim intervalom, v katerem se ta sprememba pojavi." Od spodnjih alternativ je pravilna:
a) I – II – III
b) II – III – I
c) III – I – II
d) III – II – I
5. vprašanje
(UFRN 2010) Anglež Michael Faraday (1791 – 1867) lahko velja za enega najvplivnejših znanstvenikov vseh časov in njegova znanstvena dela še danes odmevajo v družbi znanstveno-tehnološki. Eno najpomembnejših teh del je zakon elektromagnetne indukcije, ki nosi njegovo ime – Faradayev zakon –, ki obravnava eksperimentalno situacijo, ki vključuje magnet in zanko. Ta zakon lahko navedemo kot: »elektromotorska sila, inducirana v zaprti zanki, je sorazmerna z variacijo magnetnega pretoka, ki ga prečka, in obratno sorazmeren s časovnim intervalom, v katerem se to zgodi. variacija".
V zvezi z zakonom, omenjenim v besedilu, je pravilno trditi, da elektromotorna sila, inducirana v zanki
a) je odvisna od zmnožka variacije magnetnega pretoka skozi zanko in časovnega intervala.
b) ni odvisna od relativnega gibanja med magnetom in zanko.
c) odvisno od relativnega gibanja med magnetom in zanko.
d) ni odvisen od razmerja med spreminjanjem magnetnega pretoka skozi zanko v časovnem intervalu.
Natančno relativno gibanje med zanko in magnetom povzroči spremembo magnetnega pretoka.
6. vprašanje
(UCS 2015) Kostarika se je leta 2015 zelo približala proizvodnji 100 % svoje električne energije iz obnovljivih virov energije, kot so vodna energija, veter in geotermalna energija. Fizikalni zakon, ki omogoča konstrukcijo generatorjev, ki pretvarjajo druge oblike energije v električno energijo, je Faradayev zakon, ki ga lahko najbolje definiramo z naslednjo izjavo:
a) vsak električni naboj ustvari električno polje z radialno smerjo, katere smer je neodvisna od predznaka tega naboja.
b) vsak električni tok v prevodni žici ustvari magnetno polje, ki je radialno usmerjeno na žico.
c) na električni naboj, ki miruje, potopljen v magnetno polje, deluje centripetalna sila.
d) elektromotorna sila, inducirana v zanki, je sorazmerna s hitrostjo variacije magnetnega pretoka glede na čas, potreben za to variacijo.
e) vsako elektromagnetno valovanje postane mehansko valovanje, ko prehaja iz gostejšega medija v manj gostega.
Inducirana elektromotorna sila je razmerje med spremembo magnetnega pretoka in časovnim intervalom. Lahko se izrazi s formulo:
Oglejte si več o Faradayev zakon – zakon indukcije.
Glej tudi:
- Faradayeva konstanta
- Elektromagnetna indukcija
- Magnetna sila: formula, pravila in vaje
ASTH, Rafael. Vaje Faradayevega zakona (elektromagnetna indukcija).Vse zadeve, [n.d.]. Na voljo v: https://www.todamateria.com.br/exercicios-de-lei-de-faraday/. Dostop na:
Glej tudi
- Elektromagnetna indukcija
- Faradayev zakon
- Vaje o Ohmovem zakonu z odgovori
- Vaje o Coulombovem zakonu (električna sila)
- Vaje iz prvega zakona termodinamike
- Lenzov zakon