Fizyka sem II - ćwiczenia
Elektromagnetyzm
Elektromagnetyzm
Zad. 1.
Ramka z 50 zwojami przewodnika o powierzchni 150 cm2, obraca się równomiernie w
jednorodnym polu magnetycznym o indukcyjności B = 0,8 Wb/m2. Ramka wykonuje n = 120
obr/min. Wyznaczyć maksymalną amplitudę siły elektromotorycznej indukcji.
Zad.2.
Solenoid zbudowany z n = 80 zwojów o średnicy d = 8 cm umieszczono w polu
magnetycznym o natężeniu H = 48000 A/m. Solenoid obraca się o 180 o w przeciągu t = 0,2 s.
Wyznaczyć średnią wartość siły elektromotorycznej indukcji, która przy tym powstaje.
Zad.3.
Ciężar o masie m jest zawieszony na nici nawiniętej na osi prądnicy ze stałym magnesem i
zwartej oporem R. Ciężar jest opuszczany z prędkością v. Z jaką prędkością v1 będzie unoszony
ten sam ciężar do góry, jeżeli prądnicę włączyć jako silnik do obwodu ze stałym prądem o sile
elektromotorycznej µ i o tym samym oporze R.
elektromotorycznej µ i o tym samym oporze R.
µ
µ
µ
µ
µ
µ
Zad.4.
Zamknięta cewka składająca się z n = 1000 zwojów jest umieszczona w polu magnetycznym
skierowanym wzdłuż osi cewki. Powierzchnia przekroju poprzecznego cewki wynosi S = 4 cm2,
opór jest równy R = 160 &!. Wyznaczyć moc traconą na nagrzewanie przewodów, jeżeli pole
magnetyczne zmienia się równomiernie z prędkością 8 A/m*s.
Zad.5.
W pole magnetyczne o indukcyjności B = 10-2 Wb/m2 wlatuje elektron, prostopadle do linii sił z
prędkością 106 m/s. Wyznaczyć wielkość siły, która działa na elektron w polu magnetycznym.
Zad.6.
W jednorodnym polu magnetycznym o natężeniu H znajduje się pierścień z nadprzewodnika. Linie
sił pola są prostopadłe do powierzchni pierścienia. Ile wynosi strumień magnetyczny, który
przechodzi przez pierścień po wyłączeniu pola zewnętrznego. Promień pierścienia wynosi R.
Zad.7.
W jednorodnym polu magnetycznym o indukcyjności
B = 0,05 Wb/m2 obraca się pręt o długości 1 m ze stałą
prÄ™dkoÅ›ciÄ… kÄ…towÄ… É = 20 s-1. OÅ› obrotu przechodzi przez
É
É
É
koniec pręta równolegle do linii sił pola magnetycznego.
Wyznaczyć siłę elektromotoryczną indukcji powstającą na
końcach pręta.
Zad.8.
Elektron (o masie m = 9,1*10-31 kg i Å‚adunku elektrycznym e
Elektron (o masie m = 9,1*10-31 kg i Å‚adunku elektrycznym e
= 1,6*10-19 C) wpada z prędkością v = 107 m/s w obszar
jednorodnego pola magnetycznego o indukcji B = 10-2 T
prostopadle do linii sił tego pola. Znalez
ć tor ruchu elektronu
w polu magnetycznym.
Zad.9.
Wyznaczyć wartość indukcji magnetycznej B w środku obwodu
kołowego o promieniu r, w którym płynie prąd elektryczny o natężeniu I.
Zad.10.
W prostoliniowym przewodniku o długości l płynie prąd o
natężeniu I. Wyznaczyć wartość indukcji magnetycznej B w
punkcie A odległym o ro od przewodnika. Punkt A jest tak
usytuowany w przestrzeni, że z tego punktu końce M i N
przewodnika widać odpowiednio pod kątami i Ć1 Ć2 (patrz
Ć Ć
Ć Ć
Ć Ć
rysunek).
Zad.11.
Obliczyć indukcję magnetyczną B na osi obwodu kołowego w
odległości d od środka obwodu. Natężenie prądu w obwodzie
wynosi I, a promień obwodu R.
Zad.12.
Wyznaczyć natężenie H pola magnetycznego na osi cewki
cylindrycznej (solenoidu) z równomiernie i gęsto nawiniętymi
zwojami, przez które przepływa prąd o natężeniu I. Cewka ma n
zwojów, długość l i promień przekroju poprzecznego r. Położenie
punktu P, dla którego liczymy H, określają odcinki a1 i a2 mierzone
od końca cewki. Przedyskutować otrzymany wynik.
Zad.13.
Wyprowadz
z prawa Faradaya wzór na siÅ‚Ä™ elektromotorycznÄ… µ
indukowaną w pręcie o długości l, obracającym się w jednorodnym polu
magnetycznym o indukcji B ze staÅ‚Ä… prÄ™dkoÅ›ciÄ… kÄ…towÄ… É wokół osi
przechodzącej przez jeden z końców pręta i prostopadłej do niego.
Płaszczyzna obrotu jest prostopadła do B.
Zad.14.
Zad.14.
Wyznaczyć natężenie pola magnetycznego,
wytwarzanego przez prąd o natężeniu I, płynący
przez nieskończenie długi kabel koncentryczny jak na
rysunku obok o znanych wymiarach: R1, R2, R3. Rozwiązać zadanie
stosując prawo Ampere a. Wyniki ostateczne przedstawić na wykresie
we współrzędnych znormalizowanych:
ëÅ‚ öÅ‚
H r R2 R3
ìÅ‚ ÷Å‚
= f dla = 2,5 i = 3.
ìÅ‚
H R1 ÷Å‚ R1 R1
R1 íÅ‚ Å‚Å‚
Zad.15.
Znalez
ć pole magnetyczne prądu, który wypływa z
jednego punktu i rozchodzi siÄ™ radialnie po
nieskończonej płaszczyz
nie.
Zad.16.
Z jednego punktu wypływają dwa prądy liniowe
skierowane w przeciwne strony. Natężenie każdego z
nich jest równe ½ I. Porównać wytworzone przez nie
pole magnetyczne z polem prÄ…du opisanego w
zadaniu 15.