Zadania z fizyki
MSIB, Inżynieria Biomedyczna, gr 2 i 3, zestaw nr 2.3 - prąd elektryczny, magnetostatyka. Zadania dostępne na stronie
http://fatcat.ftj.agh.edu.pl/<"bartekw/
1. Dany jest obwód elektryczny (rys. 1). Wartości oporów wynoszą: R1 = 3 k&!, R2 = 2 k&!, R3 = 2.5 k&!, R4 = 1 k&!, SEM
z
ródła prądu = 200 V, jego opór wewnętrzny pomijamy. Obliczyć napięcie na oporach R1, R2 dla klucza otwartego i
zamkniętego.
rys. 1 rys. 2
W miejsce klucza wstawiono amperomierz, a R2 zastąpiono nieznanym oporem Rx (rys. 2). Jaka jest wartość Rx, jeśli
amperomierz wstazuje zero.
2. Akumulator o SEM = 50 V i oporze wewnętrznym rw = 10 &! ma zasilać grzałkę o regulowanym oporze. Dla jakiej
wartości oporu moc wydzielana na grzałce będzie największa? W jakim najkrótszym czasie układ ten zagotuje 0.25
litra wody o temperaturze T0 = 20oC?
3. Dz
wig elektryczny, zasilany z sieci o napięciu U = 230 V ma podnieść słup telefoniczny o wysokości 5 m i masie 600 kg
z położenia poziomego do pionowego. Oblicz natężenie prądu pobieranego ze z
ródła, jeśli silnik pracuje ze stałą mocą,
jego sprawność wynosi · = 60%, a czas podnoszenia wynosiÅ‚ 10 sekund.
4. np. Hennel
Kondensator o pojemnoÅ›ci C = 1µF jest poÅ‚Ä…czony szeregowo z oporem R = 1 k&!, wyÅ‚Ä…cznikiem i z
ródłem napięcia
U = 5 V. Obliczyć zależność napięcia na kondensatorze i prądu w obwodzie od czasu, po zamknięciu obwodu. Po
naładowaniu kondensatora z
ródło odłączono i obwód ponownie zamknięto. Jak teraz wygląda przebieg napięcia i
natężenia od czasu?

5. Wyprowadzić wzory na indukcję pola magnetycznego B, pochodzącego od przewodnika z prądem o natężeniu I, dla:
a) prostoliniowego przewodnika z prądem, w odległości x od przewodnika
b) w środku kołowego obwodu o promieniu R.
c) na osi kołowego obwodu o promieniu R, w odległości x od środka.
6. Wyprowadzić wzór na siłę oddziaływania dwóch równoległych prostoliniowych przewodników, przez które płyną prądy
I1 i I2, w przeciwnych kierunkach.
7. W pewnym miejscu bardzo długiego przewodu prostoliniowego zrobiono pętlę o promieniu R = 5 cm. Wyznacz natężenie
pola magnetycznego w środku tej pętli, gdy w przewodzie płynie prąd o natężeniu I = 10 A.
8. Wyprowadzić wzór na wartość indukcji pola magnetycznego w cewce o N zwojach o promieniu R, przez którą przepływa
prąd o natężeniu I.
9. W pręcie o promieniu R płynie prąd o jednorodnej gęstości j. Wyznacz indukcję pola magnetycznego w dowolnym
punkcie przestrzeni.
10. W nieskończonej płaszczyz
nie płynie w kierunku osi z prąd powierzchniowy j = 2 A/m. Wyznacz indukcję pola
magnetycznego w dowolnym punkcie przestrzeni.
11. model dipola magnetycznego
Obliczyć moment siły, jaki działa na prostokątną ramkę, w której płynie prąd I, umieszczoną w stałym polu magne-

tycznym B. Wektor powierzchniowy ramki tworzy z B kÄ…t Ä….
Bartłomiej Wiendlocha
31 marca 2010
1