Zadania z działu pole magnetyczne, indukcja elektromagnetyczna -zadania pochodzą z różnych zbiorów dla uczniów szkół ponadgimnazjalnych
Oblicz w jakiej odległości od nieskończenie długiego, prostoliniowego przewodnika z prądem indukcja pola magnetycznego wynosi 4·10-6T. Natężenie prądu wynosi 0,5A, przenikalność magnetyczną próżni 4·π·10-7N/A2. Zaznacz linie pola magnetycznego i ich zwrot na rysunku. (2,5cm)
Oblicz ładunek cząstki o masie m = 6,7 · 10-27 kg poruszającej się z prędkością 104 m/s po okręgu o promieniu 0,2 m prostopadle do linii pola magnetycznego z indukcją o wartości B = 10-3 T.
(3,35·10-19C)
b) Przedstaw na rysunku siłę działającą na cząstkę i jej tor ruchu,
c) Oblicz energię kinetyczną cząstki (3,35·10-19J)
d) Oblicz okres ruchu (1,256·10-4 s)
e) Oblicz siłę działającą na nią (3,35·10-18N)
Elektron wpada w jednorodne pole magnetyczne o indukcji 50m T z prędkością 2·106 m/s prostopadle do linii pola magnetycznego. Jaką siłą działa to pole na elektron i jaki jest promień okręgu, po którym elektron będzie się poruszać? (masa 9,1·10-31kg, ładunek 1,6·10-19C). Przedstaw na rysunku tor ruchu elektronu. Oblicz energię kinetyczną elektronu. (1,6·10-14N, 2,28·10-4m, 1,822·10-18 J)
W jednorodnym polu magnetycznym o indukcji B = 1,2 mT skierowanym pionowo znajduje się komora pomiarowa. Do komory wpada proton o energii EK = 8,5·10-13J(oblicz prędkość elektronu) poruszając się poziomo. Ile wynosi siła działająca na proton w komorze ze strony pola magnetycznego? Masa protonu wynosi m = 1,67 · 10-27 kg. (6,144·10-15N)
Przewodnik elektryczny długości l = 1 m umieszczono w jednorodnym polu magnetycznym prostopadle do linii pola magnetycznego. Jaka jest wartość indukcji magnetycznej tego pola, jeżeli na przewodnik działa siła F = 4 N, gdy płynie przez niego prąd o natężeniu I = 250 mA? (16T)
Ile razy wzrośnie wartość siły elektrodynamicznej działającej na przewodnik z prądem, jeśli natężenie prądu w przewodniku wzrośnie 5-krotnie, a wartość wektora indukcji magnetycznej wzrośnie 4-krotnie. Zakładamy, że długość przewodnika i kierunek pola magnetycznego względem przewodnika nie ulegają zmianie. (20)
Przez prostoliniowy nieskończenie długi i cienki przewodniki płynie prąd o natężeniach I1 = 0,5A. Oblicz indukcję pola magnetycznego w odległości a) 20 cm, b) 4m od przewodnika. Jak zmienia się wartość indukcji magnetycznej ze wzrostem odległości od przewodnika. (5·10-7T, 2,5·10-8T)
Ile zwojów na 1 cm długości powinna mieć zwojnica, przez którą płynie prąd o natężeniu 5 A, aby w jej środku indukcja pola magnetycznego była równa co najmniej 2mT? (3,2)
Zwoje długiego solenoidu są ciasno owinięte przewodem o średnicy 0,8mm. Do solenoidu dopływa prąd o natężeniu 1A. Względna przenikalność magnetyczna rdzenia wynosi 1500. Oblicz wartość indukcji magnetycznej wewnątrz solenoidu (zaniedbaj grubość cienkiej izolacji przewodu).(2,355 T)
Podaj sposoby wzbudzania prądu indukcyjnego.
Podaj zastosowania ferromagnetyków.
Podaj jaką rolę w akceleratorze kołowym pełni pole magnetyczne a jaką pole elektryczne.
Podaj przykłady urządzeń, w których wykorzystuje się wpływ pola magnetycznego a) na poruszające się ładunki elektryczne, b) na przewodnik z prądem.
Do czego służy transformator?
Co to jest elektromagnes?
Podaj przykłady urządzeń których zasada działania oparta jest na zjawisku indukcji elektromagnetycznej.
Liczba zwojów w uzwojeniu pierwotnym transformatora wynosi 1100, w uzwojeniu wtórnym 250 zwojów. Do uzwojenia pierwotnego dołączono źródło prądu przemiennego o wartości skutecznej 230V. Oblicz amplitudę napięcia w uzwojeniu wtórnym. (74V)
Sieć elektryczna o napięciu 10kV dostarcza do stacji transformatorowej prąd o natężeniu 0,1 A. Mieszkania zasilane są ze stacji napięciem 230V. Oblicz natężenie prądu płynącego ze stacji transformatorowej, zakładając brak strat energii. (4,3 A)
Grzałka zasilana jest z sieci prądem o amplitudzie napięcia 320 V. W jakim czasie można nią zagotować 1 litr wody o temperaturze 18ºC, jeśli opór spirali grzałki wynosi 50 Ω? Straty ciepła możemy pominąć. Ciepło właściwe wody wynosi 4200 J/(kg·K). (336s)
Prąd przemienny przepływa przez przewodnik o oporze 10 Ω. Jaka ilość energii elektrycznej wydzieli się w tym przewodniku w ciągu 1 minuty, jeżeli maksymalna wartość natężenia prądu wynosi 0.2 A? (12J)
Napisz wzór przedstawiający zależność napięcia panującego w sieci prądu przemiennego od czasu, jeżeli wiadomo, że napięcie skuteczne wynosi 230 V, a częstotliwość 50 Hz. (U=325sin(100πt) [V]
Transformator, którego uzwojenie pierwotne podłączone jest do napięcia 230Vsinusoidalngo prądu o częstotliwości 50Hz daje w uzwojeniu wtórnym napięcie 12 V. Uzwojenie pierwotne zawiera 1800 zwojów.
a) oblicz liczbę zwojów w obwodzie wtórnym (94)
b) zakładając, ze nie ma strat energii w transformatorze, oblicz natężenie prądu w obwodzie pierwotnym , jeżeli natężenie prądu w obwodzie wtórnym wynosi 9A. (0,47A)