Circuitul conductiv se deplasează la o viteză constantă. Inducerea EMF în conductorii în mișcare

27.07.2020

15.1 Fenomenul inducției electromagnetice.

15.1.1 Deschiderea fenomenului de inducție electromagnetică M. FRAUNM.

Deschiderea H. K. Ersted în 1820 Acțiunea magnetică a curentului a demonstrat că fenomenele electrice și magnetice sunt interconectate. Teoria a.m. Ampere a redus numeroase fenomene magnetice studiate de ei la interacțiunea curenților electrici, adică deplasarea încărcăturilor electrice. După deschiderea lui Ersted și a muncii omului de știință AMPERE, Michael Faraday, a venit la gândul procesului invers - excitația curentului electric prin magnetism: dacă curentul electric generează un câmp magnetic, atunci de ce câmpul magnetic poate excita un curent electric? În 1822, o înregistrare apare în tremadi M. Faraday, în care sarcina este formulată: "transforma magnetismul în energie electrică". Pentru soluționarea sarcinii lui M. Faraday, a durat aproape zece ani de experimente persistente și numeroase, ceea ce a dus la deschiderea fenomenului de inducție electromagnetică pe 29 august 1831.

De mult timp, M. Fradea purta fire în buzunar și un magnet permanent, în orice minut gratuit, încercând să vină cu o nouă locație de sârmă și magnet, ceea ce ar duce la apariția curentului electric. Așa cum sa întâmplat adesea în istorie, succesul a venit în mod neașteptat, totuși, era necesar să așteptăm aproape zece ani. Pentru a exclude efectul imediat al magnetului pe dispozitivul care înregistrează curentul (galvanometru), M. Faraday au avut magneți și conductori (mai des decât bobina) într-o singură cameră și galvanometrul la altul. Plasând încă o dată bobinele și magneții, M. Fradea sa mutat în altă cameră, pentru a vă asigura că există încă o dată că nu există curent electric. În cele din urmă, unul dintre personal a fost observat, curentul electric apare numai în momentul mișcării relative a conductorului și a magnetului.

Acum, experimentele M. Ferady se reproduc cu ușurință în laboratorul școlii. Este suficient să conectați o bobină de sârmă la galvanometru și să faceți un magnet permanent în interiorul bobinei. Când magnetul se deplasează în bobină, săgeata galvanometrică se abatește, arătând prezența curentului în lanț (fig.104).

Curentul este terminat când magnetul este staționar. Dacă scoateți un magnet de la bobină, din nou, galvanometrul înregistrează curentul, numai direcția opusă. Dacă schimbați polaritatea magnetului, direcția curentă se schimbă de asemenea. Valoarea curentului depinde de viteza mișcării magnetului - cu atât mai rapid se mișcă magnetul, cu atât este mai mare puterea curentului electric. Rezultate similare sunt obținute dacă magnetul este fixat și bobina se mișcă.

Cu alte cuvinte, rezultatul depinde doar de mișcarea relativă a bobinei și a magnetului.

Apoi, M. Faraday a arătat că în circuit apare un curent electric și atunci când este în timp schimbând câmpul magnetic. Pentru a demonstra acest fenomen, puteți înlocui un magnet permanent la bobina conectată la sursa DC (figura 105) în experimentele anterioare. Galvanometrul înregistrează curentul, numai în momentele de pornire și de la sursa actuală. Rețineți că bobinele nu sunt interconectate, singura legătură între ele este efectuată prin camp magnetic.

Astfel, în toate cazurile, un curent electric apare în circuitul închis atunci când câmpul magnetic se schimbă, ceea ce indică aspectul puterii electromotoare în el. M. Faradays a asociat, de asemenea, argumentele sale despre fenomenele electromagnetice cu proprietățile liniilor electrice, pe care le-a perceput ca fire și tuburi elastice destul de reale. În acest raționament, curentul electric apare atunci când liniile de alimentare ale câmpului magnetic se deplasează și se intersectează circuitul, care este indus în circuit (indus) EMF.

Apariția curentului electric în circuit atunci când se schimbă câmpul magnetic M. Faraday numit fenomenul inducției electromagnetice.

Apoi, nu vom urma cu strictețe raționamentul și experimentele M. Faraday, pentru că în timpul său natura sa de electricitate și fenomene magnetice A fost absolut necunoscut: chiar și curentul electric nu a legat întotdeauna mișcarea încărcăturilor electrice. Prin urmare, în prezentarea noastră, vom folosi faptele și ideile care au devenit mult mai târziu.

15.1.2 Conductor de mișcare într-un câmp magnetic.

Astăzi este aproape evident, nici o configurație a unui câmp magnetic permanent poate duce la un curent electric constant. Pentru a menține curentul în circuitul electric, după cum știm, trebuie să existe o sursă de forțe terțe, ceea ce face ca munca să depășească forțele de rezistență. Câmpul magnetic este valabil numai pentru depunerea tarifelor, iar rezistența acționând pe încărcare (puterea lui Lorentz) este perpendiculară pe vectorul vitezei de particule, deci nu funcționează. În cele din urmă, dacă câmpul magnetic staționar ar putea menține un curent electric, atunci a fost o cale directă de a crea un "motor perpetuu", adică la "liber" energie. Într-adevăr, dacă câmpul este staționar, energia sa nu se schimbă, iar curentul electric ipotetic are energie și este capabil să lucreze. În consecință, pentru apariția ECD în circuit, trebuie să existe o sursă externă de energie. Energia din contur poate veni prin lucrarea forțelor externe.

Luați în considerare un grup de experimente mentale simple care să permită descrierea teoretică. Lăsați conductorul cilindric să se deplaseze într-un câmp magnetic constant, astfel încât vectorul de viteză \\ (\\ vec \\ upsilon \\) este perpendicular pe axa cilindrului, iar vectorul de inducție câmp magnetic este perpendicular pe axa conductorului și viteza sa (figura 106). Împreună, dirijorul se deplasează și se îndreaptă în interiorul acestuia. Din partea câmpului magnetic, forțele Lorentz vor acționa asupra acestor acuzații, în conformitate cu regulile mâinii stângi, de-a lungul axei conductorului.

Metalele sunt cele mai renumite conductori, în care taxele libere sunt particule încărcate negativ - electroni. Cu toate acestea, aici și în viitor vom lua în considerare mișcarea particulelor încărcate pozitiv, deoarece pentru direcția actualului ia direcția particulelor pozitive.

De regulă, taxele libere se deplasează în conductor în mod corespunzător în toate direcțiile, prin urmare, într-un conductor fix, valoarea medie a vectorului de putere Lorentz este zero. Când conductorul se mișcă, mișcarea direcțională a conductorului este suprapusă pe mișcarea termică haotică a încărcărilor libere, datorită căreia apare puterea rezultată a Lorentz, aceeași pentru toate particulele. Este aceasta putere constantă duce la apariția curentului electric - mișcarea direcțională a particulelor încărcate. Acest lucru oferă un motiv bun să nu ia în considerare mișcarea termică furtunoasă, dar haotică.

Sub acțiunea forței lui Lorentz, taxele libere vor fi deplasate la capetele cilindrului, unde se indică încărcările electrice descrise de densitățile de suprafață. σ . La rândul său, aceste taxe vor începe să creeze un câmp electric, a cărui acțiune pe particulele percepute va fi îndreptată spre forța opusă Lorenz. La o viteză constantă a mișcării conductorului, se va stabili un echilibru, în care se va opri mișcarea încărcărilor, dar în dirijor va exista un câmp electric creat de încărcături induse. În modul stabilit, Lorentz Power \\ (F_L \u003d Q \\ Upsilon B \\), acționând pe o particulă, va fi echilibrat prin forță de către câmp electric \\ (F_ (EL) \u003d Q E \\). Evaluarea acestor forțe, definim forța câmpului electric în dirijor

\\ (~ E \u003d \\ upsilon b \\). (unu)

Deci, puterea lui Lorentz este aceeași în toate punctele dirijorului, forța electrică ar trebui să fie, de asemenea, constantă, adică câmpul electric rezultat este omogen. Acest câmp electric poate fi, de asemenea, caracterizat prin diferența potențială dintre capetele cilindrului, care este egală

\\ (\\ Delta \\ varhi \u003d e l \u003d \\ upsilon b l \\), (2)

unde l. - Lungimea exploratorului.

Puterea lui Lorentz care acționează asupra încărcăturilor libere din dirijor poate fi o forță terță parte, care este, duce la un curent electric într-o buclă închisă, dacă îl conectați la un conductor în mișcare.

Lăsați dirijorul să fie luat în considerare AC. Poate glisa de-a lungul a două anvelope paralele (șine) interconectate (fig.107). Întregul sistem este plasat într-un câmp magnetic omogen, al cărui vector de inducție \\ (~ \\ vec b \\) este perpendicular pe planul anvelopei. Pentru a simplifica, presupunem că rezistența anvelopei și conductorul în mișcare (jumperii) sunt neglijabile în comparație cu rezistența la rezistența de conectare R.. Dacă se aplică o forță externă \\ (~ \\ vec f \\) conductorului în mișcare, după cum se arată în figură, va intra în mișcare. Sub puterea Lorentz, taxele libere din dirijor vor intra în mișcare, creând costuri excesive la capete. Aceste taxe vor crea un câmp electric în întregul contur format de jumper, anvelope și rezistor de conectare, astfel încât curentul electric va apărea în circuit. Puterea lui Lorentz care acționează asupra acuzațiilor unui dirijor în mișcare va juca rolul unei forțe de depășire a terților care acționează din câmpul electric. Lucrarea acestei forțe asupra mișcării unei singure încărcări (adică ECD) este egală cu lucrarea forței lui Lorentz pentru distanța dintre anvelope

\\ (\\ varepsilon \u003d \\ frac (1) (q) f_l l \u003d \\ upsilon b l \\). (3)

În ciuda faptului că această expresie pentru EMF coincide complet cu formula (2) pentru diferența dintre potențiale, semnificația sa este fundamental diferită. Diferențele potențiale - Există o posibilă activitate a forțelor de câmp electric, în circuitul în considerare, direcția de mișcare a particulelor încărcate este opusă direcției forței din câmpul electric. Puterea lui Lorentz face să lucreze împotriva puterii câmpului electric, deci este o terță parte. Câmpul electric face o funcționare pozitivă, "împingând" particule încărcate pe anvelope și conectarea rezistenței (care în acest caz formează un lanț extern).

Conform legii Ohm, forța circuitului curent electric este egală cu

\\ (~ I \u003d \\ frac (\\ varepsilon) (r) \u003d \\ frac (\\ upsilon b l) (r) \\). (patru)

Deoarece conductorul merge un curent electric, atunci o forță amperi acționează pe câmpul magnetic.

\\ (~ F_a \u003d i b l \u003d \\ frac (\\ upsilon b ^ 2 l ^ 2) (r) \\). (cinci)

Direcția acestei forțe este determinată și de "regula dreaptă", cu ajutorul căruia este ușor să se determine că această forță este îndreptată spre vectorul opus al vitezei, astfel încât formula (5) poate fi scrisă în formula vectorială

\\ (\\ \\ Vec f_a \u003d - \\ frac (b ^ 2 l ^ 2) (r) \\ vec \\ upsilon \\). (6)

În natura sa, această forță coincide pe deplin cu forța frecării vâscoase (proporțională cu viteza și este îndreptată spre partea opusă), Prin urmare, este adesea menționată ca vâscozitate magnetică.

Astfel, pe un jumper în mișcare, în plus față de forța externă constantă \\ (~ \\ vec f \\), există o forță de vâscozitate magnetică în funcție de viteză. Ecuația celei de-a doua legi a Newton pentru jumper are forma (în proiecția în direcția vectorului de viteze):

\\ (~ Ma \u003d f - \\ frac (B ^ 2 l ^ 2) (r) \\ upsilon \\). (7)

Sub acțiunea acestor forțe, mai întâi jumperul se va mișca accelerat și, cu o viteză crescătoare, modulul de accelerare va scădea, în cele din urmă, jumperul se va deplasa la o viteză constantă numită viteza mișcării constante \\ (\\ \\ Supraline (\\ upsilon) \\). Valoarea acestei viteze poate fi găsită din starea \\ (F \u003d F_A \\), din care urmează

\\ (\\ Overline (\\ upsilon) \u003d \\ frac (FR) (b ^ 2 l ^ 2) \\). (opt)

Luați în considerare acum conversia energiei în acest sistem în modul de mișcare constantă. Pe parcursul perioadei δ t. Jumperul este mutat la distanța \\ (\\ delta x \u003d \\ supraline (\\ upsilon) \\ delta t \\), prin urmare, forța externă funcționează în același timp

\\ (\\ Delta a \u003d f \\ delta x \u003d f \\ supraline (\\ upsilon) \\ delta t \u003d \\ frac (f ^ 2 r) (b ^ 2 l ^ 2) \\ delta t \\). (nouă)

În același timp, cantitatea de căldură egală va fi separată pe rezistență

\\ (Q \u003d i ^ 2 r \\ delta t \u003d \\ stânga (\\ frac (\\ upsilon b l) (r) \\ dreapta) ^ 2 r \\ delta t \u003d \\ frac (b ^ 2 l ^ 2) (r) \\ stânga (\\ frac (FR) (b ^ 2 l ^ 2) \\ dreapta) ^ 2 \\ delta t \u003d \\ frac (f ^ 2 r) (b ^ 2 l ^ 2) \\ delta t \\). (10)

După cum ar fi trebuit de așteptat, cantitatea de căldură eliberată exact egală cu activitatea forței externe. Prin urmare, sursa energiei electrice curente în circuit este dispozitivul care deplasează jumperul (mâna dvs. poate fi un astfel de dispozitiv). Dacă efectul acestei forțe încetează, curentul din circuit va dispărea.

Explicați de ce în inducerea câmpului magnetic, încercând la zero, rata de jumper calculată cu formula (8) tinde până la infinit.
Explicați de ce cu rezistența crescândă a rezistorului, viteza de jumper crește.
Arată că, în procesul de accelerare, funcționarea forței externe este egală cu cantitatea de modificări ale energiei cinetice a jumperului și cantitatea de căldură eliberată pe jumper.

În acest caz, câmpul magnetic joacă rolul unui fel de intermediar care promovează transformarea unei energii sursă externe (crearea forței externe) într-o energie electrică curentă, care este apoi convertită la energie termală. Câmpul magnetic foarte extern nu se schimbă.

Rezervarea despre domeniul exterior în acest caz nu este întâmplător ca curentul electric indus în circuit să creeze propriul câmp magnetic \\ (~ \\ vec b "\\). În conformitate cu regula tamburului, acest câmp este îndreptat opus lui Câmpul exterior \\ (~ \\ vec b \\) (fig.108).

Acum vom trimite direcția forței externe la opusul. În acest caz, direcția de mișcare a jumperului, forțele Lorentz, curentul electric în circuitul și inducerea câmpului magnetic al acestui curent (fig.109) vor fi modificate. Care este, în acest caz, direcția vectorului de inducție \\ (~ \\ vec b "\\) va coincide cu direcția câmpului extern \\ (~ \\ vec b \\). Astfel, direcția câmpului indus este determinată Nu numai de direcția câmpului exterior, ci și direcția mișcării jumperului.

Subliniem puterea ampere, care joacă rolul forței de vâscozitate și în acest lucru (și în celălalt) opusul vitezei mișcării jumperului.

Vom încerca să formulăm regula generalapermițând determinarea direcției curentului de inducție. În fig. 110 Schemele experimentelor luate în considerare au fost afișate din nou dacă se uită la ele de sus. Indiferent de direcția mișcării jumperului, inducerea EMF în circuit în modul este determinată prin formula (3), pe care o transformăm la formă

\\ (\\ Varepsilon \u003d \\ upsilon b l \u003d \\ frac (b l \\ delta x) (\\ delta t) \\), (11)

unde δ. x. = υ Δ t. - distanța pe care jumperul este deplasată de-a lungul intervalului de timp δ t.. Expresia care stă în numărator de această expresie este egală cu schimbarea fluxului magnetic prin contur Bl.Δ x. = Δ Φ care au avut loc din cauza unei schimbări în zona sa. Acordați acum atenție direcţie Acest EDC.

Bineînțeles, forța electromotivă, deoarece lucrarea forței terților este o valoare scalară, deci nu este în întregime corectă să vorbim despre direcția sa.

Cu toate acestea, în acest caz, vorbim despre activitatea forțelor terțe pe contur, pentru care puteți determina direcția pozitivă a by-pass-ului. Pentru a face acest lucru, trebuie să selectați mai întâi direcția de normal pozitiv la contur (este evident că alegerea acestei direcții este arbitrară). Ca și înainte, vom lua pentru direcția pozitivă "în sens invers acelor de ceasornic", dacă vă uitați de la capătul vectorului normal, respectiv, direcția "în sensul acelor de ceasornic" va fi considerată negativă (figura 111). În acest sens, puteți vorbi despre semnul EMF: dacă în jurul valorii de bypass în direcția pozitivă (adică "în sens invers acelor de ceasornic"), forțele terță parte fac o muncă pozitivă, atunci valoarea EMF va fi considerată pozitivă și viceversa.

În acest caz, direcția pozitivă a normalului este compatibilă cu direcția vectorului de inducție a câmpului exterior. Evident, direcția curentului de inducție coincide cu direcția EMF.

Conform definiției adoptate în cazul dar) EMF indus și curent în contur este negativ, în cazul b) - pozitiv. Puteți rezuma: semnul EMC este opus semnului schimbării fluxului magnetic prin contur.

În acest fel, Inducerea EMF în circuit este egală cu schimbarea fluxului magnetic prin conturul realizat cu semnul opus:

\\ (\\ varepsilon \u003d - \\ frac (\\ delta \\ phi) (\\ delta t) \\). (12)

Regula rezultată poate primi o interpretare ușor diferită. Vom acorda atenție direcției câmpului magnetic creat de curentul de inducție: cu o creștere a fluxului magnetic prin contur, acest câmp este opus inducerii câmpului exterior, cu o scădere a fluxului magnetic, câmpul curentului de inducție este îndreptată în același mod ca și câmpul extern. I.E, câmpul curent de inducție în circuit împiedică schimbarea Flux magnetic prin acest circuit. Această regulă este universală pentru acest fenomen și este numită lenza regula .

Această regulă este strâns legată de legea conservării energiei. Într-adevăr, să presupunem că opusul: lăsați direcția de inducție a câmpului magnetic creat de curentul din circuit consolidează Schimbați fluxul magnetic prin contur. În acest caz, obținem un sistem "auto-radiantă": dacă fluxul magnetic prin conturul a crescut accidental, atunci acest lucru va duce la apariția unui curent electric care va crește în continuare curgerea prin circuit, ceea ce va duce la uniform o creștere mai mare a curentului etc. Astfel, se pare că, fără o sursă externă, rezistența curentului în circuit (și energia sa) crește pe o perioadă nedeterminată, ceea ce este contrar legii conservării energiei.

Rețineți că, în acest argument, luăm în considerare fluxul magnetic al câmpului exterior, ci și câmpul creat de curentul indus. Acest câmp trebuie considerat într-adevăr: Puterea lui Lorentz acționând pe particulele încărcate este determinată de un câmp magnetic complet în locația încărcării, indiferent de originea acestui câmp. Astfel, prin intermediul unui câmp magnetic, curentul electric este capabil să se afecteze - curentul schimbător creează un câmp magnetic în schimbare care afectează curentul electric. Acest fenomen este numit auto-inducție, în detaliu, vom fi familiarizați cu el mai târziu. Aici, observăm că, în multe cazuri, acest fenomen poate fi neglijat, deoarece câmpurile de obicei indus sunt destul de slabe.

De asemenea, puteți arăta că direcția vâscozității magnetice este legată de regula LENZ, care este întotdeauna opusul vitezei mișcării conductorului în câmpul magnetic.

Cea mai largă generalizare a regulilor lui Lenz "pentru toate ocaziile" sună astfel: ancheta încearcă să reducă cauza. Încercați să vă gândiți la exemple din diferite secțiuni ale științelor atunci când această regulă este validă. Mai dificil (deși este posibil) să vină cu exemple atunci când această regulă nu se aplică.

Luați în considerare un alt exemplu de apariție a ECD într-un circuit conductiv în mișcare într-un câmp magnetic. Fie ca câmpul să fie creat de un magnet permanent cilindric și de un circuit circular L. Se deplasează cu o viteză \\ (\\ vec \\ upsilon \\) de-a lungul axei acestui magnet, astfel încât planul de circuit rămâne tot timpul perpendicular axa magnetului (fig.1112).

În acest caz, câmpul magnetic nu este uniform, dar are simetrie axială. Când conductorul se mișcă în acest câmp, forța Lorentz acționează asupra particulelor încărcate, direcționate de-a lungul conductorului, este constantă de modulul pe întregul contur. În acest caz, puterea lui Lorentz acționează din nou ca o forță terță parte care duce la apariția curentului electric în circuit. Lucrarea acestei forțe de mutare a încărcăturii pe un contur închis este diferită de zero, astfel încât această forță nu este potențială. Calculați inducția EMF care apare în circuit. Există o forță egală cu particula încărcată

\\ (~ F \u003d Q \\ upsilon b_r \\), (13)

unde B. R este componenta vectorului de inducție, perpendicular pe vectorul de viteză al conductorului, în acest caz este îndreptat radial. Deoarece această forță pe întregul contur este îndreptată spre contur și constantă de modul, atunci lucrarea sa la mișcarea unei singure încărcări, adică EDC este egală

\\ (\\ Varepsilon \u003d \\ frac (1) (q) f_l \u003d \\ upsilon b_r l \\), (14)

unde L. - contur lungime. Pentru a găsi o expresie pentru componenta radială a vectorului de inducție, folosim teorema fluxului magnetic. Ca o suprafață închisă, alegeți un cilindru subțire gros z. = υ Δ t.A cărui axă coincide cu axa magnetului, iar raza este egală cu raza conturului (fig.1113).

Debitul magnetic prin această suprafață va fi prezentat sub forma cantității de fluxuri prin baza inferioară F. 0, prin baza de sus F. 1 și prin suprafața laterală

\\ (\\ Phi_ (bok) \u003d b_r l \\ delta z \u003d b_r l \\ upsilon \\ delta t \\). (cincisprezece)

Suma acestor fluxuri este zero

\\ (\\ Phi_0 + \\ phi_1 + \\ phi_ (bok) \u003d 0 \\). (şaisprezece)

Acum relaționați aceste suprafețe cu conturul în cauză.

Suprafața laterală a cilindrului este o suprafață pe care se observă circuitul în cauză, așa că am legat înălțimea cilindrului la viteza mișcării conturului. Baza inferioară se bazează pe poziția conturului la un moment dat. t.. Prin acord, normal extern este considerat normal pozitiv pentru o suprafață închisă (este descrisă în figură). Când descrieți fluxul magnetic prin contur, am fost de acord să luăm în considerare direcția pozitivă a normalului, direcția "pe câmp". Aceasta este, fluxul prin contur este opus pârâului prin parte a suprafeței închise. Prin urmare, în acest caz Φ 0 = −Φ (t.), Unde Φ (t.) - curge prin contur, în momentul timpului t.. Curge prin partea superioară este un flux prin contur în timp t. + Δ t. Φ 1 = Φ (t. + Δ t.). Un alt argument în favoarea schimbării semnului în flux prin baza de jos - dacă calculăm schimbarea în flux, trebuie să avem direcția normală de a menține neschimbată.

Acum, raportul (16) va rescrie în formă

\\ (~ \\ Phi (t) + \\ phi (t + \\ delta t) + b_r l \\ upsilon \\ delta t \u003d 0 \\). (17)

Din care exprimăm inducția EMF în contur (definită prin formula (15))

\\ (\\ Varepsilon \u003d b_r l \\ upsilon \u003d - \\ phi (t + \\ delta t) - \\ phi (t)) (\\ delta t) \u003d \\ frac (\\ delta \\ phi) (\\ delta t ) \\). (optsprezece)

Am primit aceeași formulă pentru inducerea EDC în circuit ca în exemplul anterior.

În exemplul examinat, fluxul magnetic prin circuit scade, deoarece cu o creștere a distanței de la magnet, inducția câmpului scade. Prin urmare, în conformitate cu formula și regula rezultată Lenz, inducerea ECD din circuit este pozitivă, în plus, curentul de inducție creează un câmp magnetic îndreptat, precum și câmpul unui magnet permanent.

Vă rugăm să rețineți că, în concluzie, nu am făcut nicio ipoteză despre dependența vectorului de inducție din domeniul coordonatelor. Singura presupunere a fost despre simetria axială a câmpului. Cu toate acestea, poate fi eliminat, pentru aceasta, atunci când se calculează EDC de pe contur, este pur și simplu necesar să se spargă din urmă în zonele mici și apoi să rezume activitatea puterii lui Lorentz în toate zonele.

Sarcini pentru munca independentă.

Luați în considerare direcția câmpului creat de curentul indus în diagrama din fig. 112, arată că regula Lenza este efectuată.
Arată că în diagrama prezentată în fig. 112, Forța Ampere care acționează asupra circuitului cu curentul indus este îndreptată spre viteza opusă.
Lăsați un circuit arbitrar să fie mutat pe o perioadă scurtă de timp din poziția 1 în poziția 2 într-un câmp magnetic constantă arbitrară. Folosind expresia pentru puterea Lorentz și teorema fluxului magnetic, dovedește în formula generală (18) pentru inducerea EDC în circuit (fig.114).

Într-un câmp magnetic omogen, un conductor direct se deplasează la o viteză constantă, astfel încât vectorul de viteză să fie perpendicular pe conductor. Vectorul de inducție magnetic este, de asemenea, perpendicular pe conductor și este un unghi α \u003d 30 ° cu un vector. Același dirijor începe apoi să se deplaseze la aceeași viteză, în același câmp magnetic, dar astfel încât unghiul α crește de 2 ori. Ca rezultat, următoarele cantități fizice se vor schimba: modulul de inducție EDC are loc în conductor; Modul de rezistență a câmpului electric în interiorul conductorului?

Pentru fiecare valoare, determinați natura corespunzătoare a schimbării:

1) va crește;

2) va scădea;

3) nu se va schimba.

Înregistrați numerele în răspuns prin plasarea acestora pentru a corespunde tabelului:

Decizie.

Inducerea EMF pentru un conductor care se deplasează într-un câmp magnetic perpendicular pe conductor este calculată prin formula: prin urmare, cu o creștere a unghiului dintre viteza și direcția câmpului magnetic, inducția este, de asemenea, mărită în conductor.

Modulul de rezistență a câmpului electric din interiorul conductorului este direct proporțional cu inducția EMF, prin urmare, modulul de rezistență a câmpului electric va crește, de asemenea.

Răspuns: 11.

Julia Gorbaciov. 14.04.2017 22:26

În sistemul de referință al dirijorului (unde este imobil), există un câmp electric constant. Dacă conductorul este într-un câmp electric constant, amploarea rezistenței câmpului electric în interiorul acestuia este zero.

Poate fi justificată diferită. Dacă în interiorul conductorului există o rezistență a câmpului electric, atunci puterea încărcării în conductor (de exemplu, electroni) este validă. Sub acțiunea acestei forțe, transportatorii de încărcare se mișcă și există curentul electric în dirijor. Astfel, afirmația însăși că în interiorul dirijorului există de la zero tensiunea câmpului electric este echivalentă cu instrucțiunea că curentul permanent este menținut în dirijor.

Prezența curentului direct în dirijor, care nu formează un contur închis - aceasta este absurditatea, contrar legii de economisire a taxei.

Anton.

La acuzațiile din conductorul considerat, două forta de echilibrare reciprocă: puterea din partea câmpului electric creat de încărcările redistribuite (în timpul procesului de tranziție la începutul mișcării) și puterea Lorentz din câmpul magnetic . Nu dacă câmpul magnetic ar cauza un curent electric. În timpul procesului de tranziție, acest curent electric duce la redistribuirea încărcăturilor în conductor.

Cu non-zero, tensiunea câmpului electric din explorator apare, curentul apare dacă nu există forțe terțe că acest curent poate crește sau scădea, inclusiv și compensați pe deplin efectul câmpului electric.

Opțiunea 3.

1. Circuitul conductiv se deplasează la o viteză constantă într-un câmp magnetic constantă omogen, astfel încât vectorul de inducție magnetic să fie perpendicular pe planul de circuit (fig.39). Vector de viteză pentru circuitul vectorului perpendicular pe vector. În acest caz, în timp, inducerea EDC în circuit

DAR. crește; B. scade;

ÎN. constantă și nu egală cu zero; G. egal cu zero.

2. Ce este egal cu EMF de auto-inducție în bobina cu inductanță L \u003d 3 GG cu o reducere uniformă a curentului de la 5 A la 1 și în 2 secunde?

DAR. 6 V; B.9 V; ÎN.24 V; G.36 V.

3. Figura 40 prezintă un grafic al unei dependențe de flux magnetic printr-o schiță conducătoare din timp. În ce interval de timp, modulul de inducție EDC din circuit este zero?

DAR.0 - 1 s; B.1 - 3 s; ÎN. 0 - 2 c; G.3 - 4 s.

4. Bobina de inductanță 1 este amplasată pe tensiunea de 20 V. Determinați timpul pentru care curentul curentului ajunge la 30 A.

5. Un conductor cu o lungime activă de 15 cm se deplasează la o viteză de 10 m / s perpendiculară pe liniile de inducție ale unui câmp magnetic omogen cu o inducție de 2 TL. Care este actualul curent în explorator, dacă închideți-l? Rezistența la lanț 0,5 ohm.

Opțiunea 4.

1. Stream magnetic în 1 WB poate fi exprimat în SI ca

DAR.1 N · m²; B.1 T. · m²; ÎN.1 tl / c; G.1 TL / m²

2. Circuitul circular conductiv se deplasează corespunzător la o viteză constantă în direcția indicată în Figura 41, în câmpul conductorului drept cu un curent. Despre curentul de inducție în circuit se poate spune că ...

DAR.acesta este trimis în sensul acelor de ceasornic;

B. Este îndreptată în sens invers acelor de ceasornic;

ÎN. El nu va apărea;

G. Direcția sa depinde de modulul de inducție câmp magnetic.

DAR.0,5 gg; B.2 gn; ÎN.18 gn;

4. Care este inductanța firului firului, dacă este creat la un curent 6 și fluxul magnetic 12 · 10 - 3 WB? Inductanța depinde de curentul curentului în el?

5. Ce fel de încărcare trece prin secțiunea transversală a bobinei, a cărei rezistență este de 0,05 ohmi cu o scădere a fluxului magnetic din interiorul rândului pe 15 MVB?

Opțiunea 5.

1. Cadrul de sârmă se află într-un câmp magnetic omogen.

dar)Cadrul este rotit în jurul uneia dintre părțile ei.

b)Frame se deplasează pe liniile de inducție câmp magnetic.

în)Frame se deplasează de-a lungul liniilor de inducție câmp magnetic.

Electricitate apare

DAR.numai în caz dar;B.numai în caz b;

ÎN.numai în caz în;G.În toate cazurile.

2. Figura 42 prezintă un grafic al fluxului de curent al bobinei cu o inductanță de 6 gn când lanțul este încețoșat. Evaluați valoarea medie a EMF de auto-inducție într-o perioadă de 1 - 2 s.

DAR.36 V; B. 18 V; ÎN.9 V; G. 3 V.

3. Care este inductanța cadrului de sârmă, dacă la puterea curentului i \u003d 3 și în cadru apar debitul magnetic F \u003d 6 WB?

DAR.0,5 gg; B.2 gn; ÎN.18 gn; G. Printre răspunsurile enumerate nu este corectă.

4. Care este inducerea câmpului magnetic, dacă în conductor cu o lungime a părții active de 50 cm care se deplasează la o viteză de 10 m / s perpendicular pe vectorul de inducție, a fost încântată de 1,5 V EMP?

5. Inelul de aluminiu este situat într-un câmp magnetic omogen, astfel încât planul său să fie perpendicular pe vectorul de inducție magnetic. Diametrul inelului de 25 cm, grosimea firului de 3 mm. Determinați rata modificărilor în inducția magnetică în timp, în timp ce în inel există un curent de inducție de 12.0-0 -8 ohm · m.

Opțiunea 6.

1. Un magnet direct permanent scade prin inelul de aluminiu. Magule de accelerare a magnetului

DAR.la începutul intervalului, inelele sunt mai mici decât G, la final G;

B. egal cu g; ÎN. mai mult g; G. Mai puțin g.

2. Figura 43 prezintă circuitul electric. În ce lampă după închiderea cheii, curentul curent va atinge ulterior valoarea sa maximă?

DAR.1 B. 2 ÎN. 3 G.În același timp.

3. Inductanța L dintr-un circuit conductiv închis este determinată de formula

DAR.L \u003d f / i B.L \u003d f · i

ÎN. L \u003d i / f G.L \u003d δ i / f

4. Găsiți inducția EMF la capetele aripilor aeronavei (aripile de 36,5 m), care zboară orizontal la o viteză de 900 km / h, dacă componenta verticală a vectorului de inducție a câmpului magnetic al Pământului 5 · 10 - 3 T.

5. Două tije metalice sunt amplasate vertical și închise în partea superioară a conductorului. Conform acestor tije fără fricțiune și tulburări de contact, jumperul este de 0,5 cm lungime și cântărind 1 g. Întregul sistem este într-un câmp magnetic omogen cu o inducție de 0,01 T., perpendicular pe planul cadrului. Viteza instalată 1 m / s. Găsiți rezistența jumperului.

Numărul de lucru practic 5.
"Curent alternativ"

Opțiunea 1

1. Care este dependența tensiunii la timp t.corespunde oscilațiilor armonice?

A \u003d? B \u003d?

2. Graficul (Fig.44) prezintă dependența puterii actuale din lanț din timp. Care este perioada de oscilație curentă?

DAR.0.5s; B. 2 s; ÎN. 1 c; G. 3 s.

3. Perioada de fluctuații libere din curentul în circuitul electric este T. la un moment dat energia câmpului electric din condensator atinge maximul. După ce timp minim după aceea, maximul energiei câmpului magnetic în bobină va ajunge?

5. Scrieți ecuația fluctuațiilor de tensiune armonică pe bornele circuitului electric dacă amplitudinea oscilațiilor 150 V, perioada de oscilație de 0,01 C și faza inițială este zero.

6. Curentul în circuitul oscilator se modifică cu timpul prin lege i. \u003d 0.01SS1000T. Găsiți inductanța conturului, știind că capacitatea condensatorului său 2 · 10 - 5 F.

Opțiunea 2.

1. Perioada de oscilații este de 1 ms. Frecvența acestor oscilații este egală

DAR. 10 Hz; B.1 kHz; ÎN.10 kHz; G.1MHz.

2. Dacă capacitatea electrică a condensatorului din circuitul electric oscilator scade de 9 ori, atunci frecvența oscilațiilor

DAR.va crește de 9 ori; B. va crește de 3 ori;

ÎN. scădere la 9 ori; G. Va scădea de 3 ori.

3. În circuitul de curent alternativ, sunt incluse rezistorul, condensatorul și bobina. Amplitudinea fluctuațiilor de tensiune de pe rezistorul 3 V, pe condensatorul 5 V, pe bobina de 1 V. Care este amplitudinea oscilațiilor pe zona lanțului constând din aceste trei elemente?

DAR.3 în; B.5 V; ÎN.5.7 V; G.9 V.

4. În conformitate cu graficul prezentat în Figura 45, determinați amplitudinea tensiunii și a perioadei de oscilație. Înregistrați ecuația valorii tensiunii instantanee.

7. În circuitul oscilator, dependența curentului pentru curent din timp este descrisă de ecuație i. \u003d 0.06sin10 6 πt. Determinați frecvența oscilațiilor electromagnetice și a inductanței bobinei, dacă energia maximă a câmpului magnetic este de 1,8 · 10 - 4 J.

Opțiunea 3.

1. Modulul. cea mai mare valoare Valorile care variază prin legea armonică se numește

DAR.perioadă; B. amplitudine;

ÎN. frecvență; G. Fază.

2. Schimbarea încărcării condensatorului în circuitul oscilator apare în conformitate cu Legea Q \u003d 3S5T (Q este măsurat în microcolele, T - în secunde).

Încărcați amplitudinile oscilației

DAR.3 μkl; B.5 μkl;

ÎN. 6 μkl; G.9 μkl.

3. În graficul (figura 46) prezintă dependența puterii actuale din lanț din timp. Care este valoarea activă a puterii actuale?

4. Valoarea rezistenței curente măsurată în amperi este stabilită de ecuație i.\u003d 0.28sin50πt, unde t este exprimat în câteva secunde. Determinați amplitudinea rezistenței, frecvenței și perioadei curente.

5. Tensiunea pe plăcile condensatorului în modificările circuitului oscilator prin lege u. \u003d 50CS10 4 πt. Capacitatea condensatorului 0,9 μF. Găsiți inductanța conturului și legea schimbării cu timpul puterii actuale din lanț.

Opțiunea 4.

1. Care dintre expresiile de mai jos determină rezistența inductivă a inductanței bobinei L. În circuitul frecvenței curente alternative ω ?

2. În circuitul constând din condensator și bobină, apar oscilații electromagnetice libere. Dacă, în timp, taxa inițială raportată de condensator a scăzut de două ori, apoi energia totală stocată în condensator,

DAR.a scăzut de două ori;

B. a crescut de două ori;

ÎN. a scăzut de 4 ori;

G. Neschimbat.

3. Perioada de oscilații gratuite în circuit cu creșterea capacității electrice

DAR.crește;

B. scade;

ÎN. nu se schimba;

G. Întotdeauna egală cu zero.

4. În conformitate cu graficul prezentat în Figura 47, determinați amplitudinea tensiunii, perioada și valoarea tensiunii pentru faza π / 3 este fericită.

5. Dependența curentului din când în când în circuitul oscilant este determinată de ecuație i.\u003d 0.02sin500πt. Inducția conturului 0,1 gg. Determinați perioada de oscilații electromagnetice, capacitatea circuitului, energia maximă a câmpurilor magnetice și electrice.

Opțiunea 5.

1. Ce expresie determină rezistența capacitivă a condensatorului cu capacitate electrică în circuitul AC cu o frecvență ω ?

2. Raportul dintre valoarea activă a curentului alternativ armonic la amplitudinea sa este egală

DAR. 0; B.1/; ÎN.2; G.1/2.

3. Schimbarea încărcării condensatorului în circuitul oscilator apare conform legii Q \u003d 10 - 4 computere10πt (cl). Care este perioada de oscilații electromagnetice în circuit (timpul este măsurat în secunde)?

DAR.0,2 s; B.π / 5 s; ÎN.0,1π c; G.0.1 s.

4. Condensatorul cu o capacitate C \u003d 5 μF este conectat la circuitul de curent alternativ cu u m \u003d 95,5 V și frecvența ν \u003d 1 kHz (figura 48). Ce putere va afișa un ampermetru inclus în rețea? Rezistența ampermetrului poate fi neglijată.

5. Încărcarea plăcilor condensatorului circuitului oscilator se modifică în conformitate cu Legea Q \u003d 3,10 - 7 COS800πT. Inductanța circuitului de 2 gg. Neglijarea rezistenței active, găsirea capacității electrice a condensatorului și a valorilor maxime de energie ale câmpului electric al condensatorului și câmpului magnetic al bobinei inductorului.

Opțiunea 6.

1. Care este perioada de oscilații libere în circuitul electric al condensatorului cu capacitate electrică DINși inductanța bobinei L.?

2. Găsiți valoarea maximă de tensiune variabilă dacă valoarea activă este U \u003d 100 V.

DAR.70,7 V; B.141,4 V; ÎN.200 V; G.50 V.

DAR.Selectează un semnal modulator de la un val electromagnetic;

B. Îmbunătățește semnalul unui val preferat;

ÎN.Alocă din toate undele electromagnetice care coincid în frecvență prin oscilațiile proprii;

4. Bobina cu inductanță L \u003d 50 mg este atașată la generatorul AC cu u m \u003d 44,4 V și frecvența ν \u003d 1 kHz. Ce putere va afișa ampermetrul inclus în lanț?

5. Tensiunea pe plăcile condensatorului în modificările circuitului oscilator prin lege u \u003d.100cos10 4 πt. Capacitatea electrică a condensatorului 0,9 μF (fig.49). Găsiți inductanța conturului și valoarea maximă a energiei câmpului magnetic al bobinei.

Numărul de lucru practic 6.
"Radiația și recepția undelor electromagnetice de radio și microunde"

Opțiunea 1

1. Cât de departe de sursă intensitatea radiației electromagnetice depinde de distanța de ea?

DAR. În raportul direct;

B. Invers;

ÎN. Proporțional cu piața pătrată;

G.Invers proporțional cu pătratul distanței.

2. Frecvența de radiații infraroșii mai puțin frecvențe ale tuturor enumerate mai jos, cu excepția ...

DAR.lumina vizibila;

B. unde radio;

ÎN. radiații ultraviolete;

G. Radiații cu raze X.

3. Sursa undelor electromagnetice este ...

DAR.dC;

B. taxa fixă;

ÎN. orice particulă mobilă accelerată;

G. Orice particulă accelerată în mișcare.

4. Tensiunea câmpului electric al valului electromagnetic în circulație în C este stabilită de ecuație E. \u003d 5 · 10² păcat (3 · 10 6 π ( x. - 3 · 10 8 t. x.

5. Înălțimea antenei agent de televiziune radiantă la nivelul solului de 300 m, iar înălțimea antenei de recepție este de 10 m. La ce limită de distanță de emițător poate fi recepționată?

Opțiunea 2.

1. Care dintre undele enumerate nu sunt transversale?

DAR.Infraroşu;

B. Vizibil;

ÎN. Sunet;

G. Unde radio.

2. Frecvența radiației luminii galbene ν \u003d 5.14 · 10 14 Hz. Găsiți lungimea de undă a luminii galbene.

DAR.580 nm; B. 575 nm; ÎN.570 nm; G. 565 nm.

3. Tensiunea câmpului de undă electromagnetică în C este stabilită de ecuație
E.\u003d 10²sin (4 · 10 6 π (2 · 10 8 t + x.)). Găsiți amplitudinea, frecvența valului și viteza distribuției sale de-a lungul axei x.

4. Radarul funcționează pe un val de 15 cm și emite impulsuri cu o frecvență de 4 kHz. Durata fiecărui puls de 2 μs. Care este cea mai mare distanță de detectare a obiectivelor? Câte oscilații sunt conținute într-un singur impuls?

Opțiunea 3.

1. Există o astfel de mișcare a unei încărcături electrice la care nu radiază undele electromagnetice?

DAR.Nu există o astfel de mișcare.

B. Există o mișcare rectilinie uniformă.

ÎN. Există o mișcare uniformă în jurul circumferinței.

G. Există o mișcare echivalentă a liniei drepte.

2. Densitatea fluxului de emisie electromagnetică este de 0,03 W / cm². În unități de w / m² va fi egal

DAR.0,0003; B. 3; ÎN. 30; G. 300.

3. Ce funcție efectuează circuitul oscilant al receptorului radio?

DAR. Selectează un semnal modulator de la un val electromagnetic.

ÎN.

G. Ia toate undele electromagnetice.

i. \u003d 0,5CS 8 · 10 5 π t.Găsiți lungimea valului radiat.

5. Care este lungimea de undă a radiației electromagnetice a circuitului oscilator, dacă condensatorul are o capacitate de 2 pf, viteza de schimbare a curentului în bobina de inductanță este de 4 A / C, iar inducerea EMF este de 0,04 V?

Opțiunea 4.

1. În ce direcții sunt fluctuații într-un val transversal?

DAR.În toate direcțiile.

B. Numai în direcția răspândirii valului.

ÎN. Doar perpendicular pe direcția de propagare a undelor.

G.În direcția răspândirii valului și perpendiculară în această zonă.

2. Receptorul radio este configurat pentru o lungime de undă de 100 m. Frecvența proprie a circuitului oscilator de admisie este egală cu

DAR.3 Hz; B. 300 kHz; ÎN. 3 khz; G. 3 MHz.

3. Ce funcție efectuează antena receptorului radio?

DAR. Selectează un semnal modulator de la un val electromagnetic.

B.Îmbunătățește semnalul unui val preferat.

ÎN. Aceasta evidențiază din toate undele electromagnetice care coincid în frecvență prin propriile oscilații.

G. Ia toate undele electromagnetice.

4. Valurile electromagnetice se propagă într-un anumit mediu omogen la o viteză de 2,10 8 m / s. Ce lungimi de undă au oscilații electromagnetice în acest mediu, dacă frecvența lor în vid

6. Când modificările curente ale bobinei de inductanță cu valoare de 1 și în timpul 0,6 s, este indusă de un ECD de 0,2 mV. Ce lungime va fi valul radio emis de generator, a cărui circuitul oscilant este alcătuit din această bobină și un condensator cu o capacitate de 14.24th?

Opțiunea 5.

1. Când este distribuit în undă electromagnetică cu vid ...

DAR. Numai transferul de energie are loc;

B. Numai transferul pulsului are loc;

ÎN. Transferat și energie și impuls;

G. Nu transferă nici o energie și nici impuls.

2. Cum va schimba intensitatea emisiilor de undele electromagnetice cu aceeași amplitudine a oscilațiilor lor în vibrator dacă frecvența oscilației este de 2 ori?

DAR.Nu se va schimba.

B. Va crește de 2 ori.

ÎN. Va crește de 4 ori.

G. Va crește de 16 ori.

3. Așezați următoarele tipuri de valuri electromagnetice enumerate mai jos pentru a crește lungimea de undă:

DAR.lumina vizibila;

B. unde radio;

ÎN. radiații cu raze X;

G. Radiatii infrarosii.

4. Puterea curentă în circuitul Oscilator deschis variază în funcție de ora legii i. \u003d 0,8sin4 · 10 5 π t.Găsiți lungimea valului radiat.

5. Câte oscilații electromagnetice cu o lungime de undă de 375 m apare într-o singură perioadă de sunet cu o frecvență de 500 Hz, pronunțată în fața înregistratorului de bandă a stației de transmisie?

Opțiunea 6.

1. Luați în considerare două cazuri de mișcare electronică în vid:

a) electronul se mișcă uniform și drept.

b) Electronul se mișcă în mod egal și drept.

În ce cazuri este emisia de unde electromagnetice?

DAR.dar. B.b. ÎN.a) și b). G. Ne), nici B).

2. Care dintre dispozitivele listate nu este necesară în emițătorul radio?

DAR.Antenă. B. Oscilator contur.

ÎN. Detector. G. Generator de oscilații nefericite.

3. Printre valurile unei game lungi, scurte și ultrashort, cea mai mare viteză de distribuție în vid are valuri ...

DAR.raza lunga;

B. interval scurt;

ÎN.gama ultraShort;

G.viteza de distribuție a tuturor valurilor este aceeași.

4. Stația Radar trimite unde electromagnetice într-un mediu cu o lungime de 10 cm la o frecvență de 2,25 GHz. Care este viteza valurilor în acest mediu și care va avea lungimea undelor electromagnetice în vid?

5. Ce distanța limită poate fi detectată pe suprafața mării printr-un radar radar de navă situat la o altitudine de 8 m deasupra nivelului mării? Care ar trebui să fie perioada minimă de timp între impulsurile adiacente ale unui astfel de locator?

DAR. crește; B.scade;

ÎN. nu se schimba; G.egală cu zero.

4. Care este inductanța bobinei, dacă cu o schimbare uniformă a curentului de la 5 la 10 și pentru 0,1 s, EMF-ul auto-inducție are loc egal cu 20 V?

5. Bobina cu rezistență neglijabilă și inductanța de 3 GNS este atașată la sursa curentă cu rezistența internă a EMF 15 V și cu o rezistență internă neglijabilă. După ce perioadă de timp, curentul din bobină ajunge la 50 A?

Opțiunea 2.

1. Inelul de cupru se află într-un câmp magnetic extern, astfel încât planul inelului să fie perpendicular pe liniile de inducție magnetică. Inducerea câmpului magnetic crește uniform. Curentul de inducție în inel

DAR.crește; B.scade;

ÎN. egală cu zero; G.constant.

2. În inelul de cupru, al cărui plan este perpendicular pe liniile de inducție magnetice ale câmpului magnetic extern, fluxurile de curent de inducție, a cărei direcție este prezentată în fig. 38. Vectorul este îndreptat perpendicular pe planul de model de la cititor. Modul în acest caz

DAR.crește; B.scade;

ÎN.nu se schimba; G.este imposibil să spunem cum se schimbă.

3. Timp de 3 secunde, fluxul magnetic care străpunge rama de sârmă a crescut uniform de la 6 la 9 la 9 b. Ce este egal cu valoarea inducției EMF în cadrul?

DAR.1 în; B.2 în; ÎN.3 în; G.0 V.

4. Care este viteza de schimbare a forței actuale în înfășurarea releului cu inductanța de 3,5 gn, dacă auto-inducerea de 105 V este încântată în ea?

5. Transformatorul cu un coeficient de transformare 10 scade tensiunea de la 10 kV la 800 V. În același timp, înfășurarea secundară este de 2 A. Găsiți rezistența înfășurării secundare. Pierderile de energie în înfășurarea primară neglijată.

Opțiunea 3.

DAR. crește; B. scade;

ÎN. constantă și nu egală cu zero; G. egal cu zero.

2. Ce este egal cu EMF de auto-inducție în bobina cu inductanță L \u003d 3 GG cu o reducere uniformă a curentului de la 5 A la 1 și în 2 secunde?

https://pandia.ru/text/79/197/images/image053_1.png "align \u003d" stânga "width \u003d" 122 "înălțime \u003d" 157 src \u003d "\u003e DAR.1 N · m²; B.1 T. · m²; ÎN.1 tl / c; G.1 TL / m²

DAR.acesta este trimis în sensul acelor de ceasornic;

B. Este îndreptată în sens invers acelor de ceasornic;

ÎN. El nu va apărea;

G. Direcția sa depinde de modulul de inducție câmp magnetic.

3. Care este inductanța cadrului de sârmă, dacă la puterea curentului i \u003d 3 și în cadru apar debitul magnetic F \u003d 6 WB?

DAR.0,5 gg; B.2 gn; ÎN.18 gn;

G. Printre răspunsurile enumerate nu este corectă.

4. Care este inductanța firului firului, dacă este creat la un curent 6 și fluxul magnetic 12 · 10 - 3 WB? Inductanța depinde de curentul curentului în el?

5. Ce fel de încărcare trece prin secțiunea transversală a bobinei, a cărei rezistență este de 0,05 ohmi cu o scădere a fluxului magnetic din interiorul rândului pe 15 MVB?

Opțiunea 5.

1. Cadrul de sârmă se află într-un câmp magnetic omogen.

dar)Cadrul este rotit în jurul uneia dintre părțile ei.

b)Frame se deplasează pe liniile de inducție câmp magnetic.

în)Frame se deplasează de-a lungul liniilor de inducție câmp magnetic.

Curentul electric are loc

Div_adblock61 "\u003e

5. Inelul de aluminiu este situat într-un câmp magnetic omogen, astfel încât planul său să fie perpendicular pe vectorul de inducție magnetic. Diametrul inelului de 25 cm, grosimea firului de 3 mm. Determinați rata de schimbare a inducției magnetice în timp dacă curentul de inducție din 12 A. Rezistența specifică a aluminiului este de 2,8 · 10 -8 ohm · m.

Opțiunea 6.

1. Un magnet direct permanent scade prin inelul de aluminiu. Magule de accelerare a magnetului

DAR.la începutul intervalului, inelele sunt mai mici decât G, la final G;

https://pandia.ru/text/79/197/images/image056_0.png "align \u003d" stânga "lățime \u003d" 244 "înălțime \u003d" 174 src \u003d "\u003e DAR.; B.;

ÎN. ; G..

2. Graficul (Fig.44) prezintă dependența puterii actuale din lanț din timp. Care este perioada de oscilație curentă?

DAR.0.5s; B. 2 s; ÎN. 1 c; G. 3 s.

DAR.; B.; ÎN.; G.T.

4. Scrieți ecuația fluctuațiilor de tensiune armonică pe bornele circuitului electric Dacă amplitudinea oscilațiilor este de 150 V, perioada de oscilație este de 0,01 C, iar faza inițială este zero.

5. Curentul în circuitul oscilator variază în funcție de timp prin lege i. \u003d 0.01SS1000T. Găsiți inductanța conturului, știind că capacitatea condensatorului său 2 · 10 - 5 F.

Opțiunea 2.

1. Perioada de oscilații este de 1 ms. Frecvența acestor oscilații este egală

DAR. 10 Hz; B.1 kHz; ÎN.10 kHz; G.1MHz.

2. Dacă capacitatea electrică a condensatorului din circuitul electric oscilator scade de 9 ori, atunci frecvența oscilațiilor

DAR.va crește de 9 ori; B. va crește de 3 ori;

ÎN. scădere la 9 ori; G. Va scădea de 3 ori.

https://pandia.ru/text/79/197/images/image058_0.png "align \u003d" stânga "lățime \u003d" 244 "înălțime \u003d" 172 "\u003e Amplitudinea oscilațiilor de încărcare este egală

DAR.3 μkl; B.5 μkl;

ÎN. 6 μkl; G. 9 μkl.

3. În graficul (figura 46) prezintă dependența puterii actuale din lanț din timp. Care este valoarea activă a puterii actuale?

DAR. 0 a; B. 0,5 A; ÎN. DAR; G. DAR.

4. Valoarea rezistenței curente măsurată în amperi este stabilită de ecuație I.\u003d 0.28sin50πt, unde t este exprimat în câteva secunde. Determinați amplitudinea rezistenței, frecvenței și perioadei curente.

5. Tensiunea pe plăcile condensatorului în modificările circuitului oscilator prin lege u. \u003d 50cos104πt. Capacitatea condensatorului 0,9 μF. Găsiți inductanța conturului și legea schimbării cu timpul puterii actuale din lanț.

Opțiunea 4.

1. Care dintre expresiile de mai jos determină rezistența inductivă a inductanței bobinei L. În circuitul frecvenței curente alternative ω ?

DAR.; B.ωl.; ÎN.; G..

DAR.a scăzut de două ori;

B. a crescut de două ori;

ÎN. a scăzut de 4 ori;

G. Neschimbat.

3. Perioada de oscilații gratuite în circuit cu creșterea capacității electrice

https://pandia.ru/text/79/197/images/image060_0.png "align \u003d" stânga "width \u003d" 138 "înălțime \u003d" 143 src \u003d "\u003e DAR.0,2 s; B.π / 5 s; ÎN.0,1π c; G.0.1 s.

4. Condensatorul cu o capacitate C \u003d 5 μF este conectat la circuitul AC cu UM \u003d 95,5 V și frecvența ν \u003d 1 kHz (fig.48). Ce putere va afișa un ampermetru inclus în rețea? Rezistența ampermetrului poate fi neglijată.

Opțiunea 6.

1. Care este perioada de oscilații libere în circuitul electric al condensatorului cu capacitate electrică DINși inductanța bobinei L.?

DAR.LC.; B.; ÎN.; G.2π.

2. Găsiți valoarea maximă de tensiune variabilă dacă valoarea activă este U \u003d 100 V.

DAR.70,7 V; B.141,4 V; ÎN.200 V; G.50 V.

3. Ce funcție efectuează circuitul oscilant al receptorului radio?

DAR.Selectează un semnal modulator de la un val electromagnetic;

B. Îmbunătățește semnalul unui val preferat;

ÎN.Alocă din toate undele electromagnetice care coincid în frecvență prin oscilațiile proprii;

G. Ia toate undele electromagnetice.

4. Bobina cu inductanța L \u003d 50 mg este atașată la generatorul de curent alternativ cu UM \u003d 44,4 V și frecvența ν \u003d 1 kHz. Ce putere va afișa ampermetrul inclus în lanț?

5. Tensiunea pe plăcile condensatorului în modificările circuitului oscilator prin lege u \u003d.100cos104πt. Capacitatea electrică a condensatorului 0,9 μF (fig.49). Găsiți inductanța conturului și valoarea maximă a energiei câmpului magnetic al bobinei.

Opțiunea 5.

1. Când este distribuit în undă electromagnetică cu vid ...

DAR. Numai transferul de energie are loc;

B. Numai transferul pulsului are loc;

ÎN. Transferat și energie și impuls;

G. Nu transferă nici o energie și nici impuls.

2. Cum va schimba intensitatea emisiilor de undele electromagnetice cu aceeași amplitudine a oscilațiilor lor în vibrator dacă frecvența oscilației este de 2 ori?

DAR.Nu se va schimba.

B. Va crește de 2 ori.

ÎN. Va crește de 4 ori.

G. Va crește de 16 ori.

3. Așezați următoarele tipuri de valuri electromagnetice enumerate mai jos pentru a crește lungimea de undă:

DAR.lumina vizibila;

B. unde radio;

ÎN. Radiații cu raze X;

G. Radiatii infrarosii.

4. Puterea curentă în circuitul Oscilator deschis variază în funcție de ora legii i. \u003d 0,8sin4 · 105π t.Găsiți lungimea valului radiat.

Opțiunea 6.

1. Luați în considerare două cazuri de mișcare electronică în vid:

a) electronul se mișcă uniform și drept.

b) Electronul se mișcă în mod egal și drept.

În ce cazuri este emisia de unde electromagnetice?

DAR.dar. B.b. ÎN.a) și b). G. Ne), nici B).

2. Care dintre dispozitivele listate nu este necesară în emițătorul radio?

DAR.Antenă. B. Oscilator contur.

ÎN. Detector. G. Generator de oscilații nefericite.

3. Printre valurile unei game lungi, scurte și ultrashort, cea mai mare viteză de distribuție în vid are valuri ...

DAR.raza lunga;

B. interval scurt;

ÎN.gama ultraShort;

G. Viteza de distribuție a tuturor valurilor este aceeași.

Test "Reflecția și refracția luminii"

Opțiunea 1

1. Ce fenomen poate fi explicat prin culoarea roșie a articolelor?

DAR.Radiații cu subiectul luminii roșii;

B. Reflectarea obiectului roșu;

ÎN. Absorbție cu subiectul luminii roșii;

G.Prin trecerea obiectului de lumină roșie.

2. Specificați caracteristicile imaginii obiectului într-o oglindă plată.

DAR.Imaginar, direct, egal cu dimensiunea subiectului.

B. Actual, direct, egal cu dimensiunea subiectului.

ÎN. Imaginar, inversat, redus.

G. Imaginar, direct, redus.

3. În spatele sticlei, prisma este descompunerea luminii albe în spectrul de culori. Care dintre razele enumerate mai jos culorile sunt respinse de prisme pentru un unghi mai mare?

DAR. Verde.

https://pandia.ru/text/79/197/images/image063_0.png "align \u003d" stânga "lățime \u003d" 204 "Înălțime \u003d" 125 "\u003e Fasciculul luminos cade pe suprafața apei la un unghi de 30 ° la Orizontul. Găsiți reflexiile unghiului și unghiul de refracție al fasciculului. Pentru apă, indicele de refracție n \u003d 4/3.

5. Construiți o mișcare suplimentară a fasciculului într-o prismă dacă unghiul de a cădea 70 ° și indicele de refracție este de 1,6 (figura 51).

Opțiunea 3.

1. Cu ce \u200b\u200bcondiție o oglindă plată poate da o imagine validă?

DAR. Nici.

B. Dacă un fascicul de lumină paralelă cade pe oglindă.

ÎN. Dacă oglinda scade fasciculul luminos.

G. Dacă oglinda scade fasciculul de lumină consumatoare.

2. Divermentele examinează de la partea de jos în sus de la lampa de apă suspendată la o altitudine de 1 m deasupra suprafeței apei. Înălțimea lămpii aparentă:

DAR.1m; B. Mai mult de 1 m. ÎN. Mai puțin de 1 m. G. Răspunsul este ambiguu.

3. Distanța de la creionul la imaginea sa într-o oglindă plată a fost egală cu 50 cm. Creionul a fost tras departe de oglindă cu 10 cm. Distanța dintre creion și imaginea sa era egală cu ...

DAR.40 cm. B. 50 cm. ÎN. 60 cm. G. 70 cm.

4. Desenați cursa fasciculului prin prisma de sticlă prezentată în Figura 52.

5. Un om stând pe țărmul rezervorului vede imaginea soarelui în suprafața netedă a apei, înălțimea deasupra orizontului este de 25 °. Litting pe o bancă, el a atras atenția asupra faptului că imaginea soarelui în apă a abordat-o cu 240 cm. Găsiți înălțimea bancului, dacă creșterea umană este de 160 cm.

Opțiunea 4.

1. Mănușa, destinată mâinii drepte, a fost plasată în fața unei oglinzi plate. Ce braț ar fi utilă această mănușă, care este vizibilă în oglindă?

DAR.Pe stanga. B. Pe dreapta.

2. O persoană arată vertical pe suprafața rezervorului, adâncimea căreia este de 1 m. Om aparent. Adâncimea rezervorului ...

DAR.1m;

B. Mai mult de 1 m.

ÎN. Mai puțin de 1 m.

G. Răspunsul este ambiguu.

3. Câte imagini pot fi observate într-un sistem constând din două oglinzi reciproc perpendiculare?

DAR.1. B. 2. ÎN. 3. G.. 4.

4. Oglinda este atârnată pe perete pe perete că marginea superioară este la nivelul vârfului capului uman. Lungimea oglinzii este de 80 cm. Privind de mai sus pentru o persoană care nu se poate vedea în toată înălțimea?

5. Fasciculul luminos cade la un unghi de 45º la o placă de sticlă paralelă plană. Desenați cursul de raze: reflectat, refracționat și ieșind din placă. Găsiți un unghi, deoarece dezactivează fasciculul de pe placă și decalajul său, dacă grosimea plăcii este de 10 cm ( n.= 1,5).

Opțiunea 5.

1. Viteza luminii în geam cu indicele de refracție n \u003d 1,5 este aproximativ egală cu ...

DAR. 200.000 m / s. B. 200.000 km / s. ÎN. 300.000 km / s. G. 450.000 km / s.

2. Poate exista o reflectare completă a luminii atunci când deplasați fasciculul luminos din apă din diamant? Indicele de refracție al apei este de 1,33, iar diamantul este de 2,4.

DAR.Da. B. Nu.

3. Lumina trece de la aer la geam cu un indice de refracție n. Care dintre următoarele afirmații are dreptate?

DAR.Lungimea valului luminos și viteza luminii au scăzut în n. timp.

B. Lungimea de undă de lumină și viteza luminii au crescut în n.timp.

ÎN. Lungimea valului de lumină nu sa schimbat, iar viteza luminii a scăzut în n.timp.

G. Lungimea valului de lumină nu sa schimbat, iar viteza luminii a crescut în n. timp.

4. Într-o zi însorită, lungimea umbrei de pe pământ din casă este de 40 m. Și din copac cu o înălțime de 3 m lungimea umbrei este de 4 m. Care este înălțimea casei?

5. B. față laterală Ray Ray, care este paralelă cu baza prismei. În ce condiții, fasciculul, trecând prisma, nu-și va schimba direcția? Face construi.

Opțiunea 6.

1. Unghiul de cădere a fasciculului luminos din aer până la suprafața apei este 0 °. Lumina este reflectată parțial în aer, trece parțial în apă. Unghiurile de reflecție și refracție sunt egale:

DAR.0º; 0º. B.90º; 0º.

ÎN. 0º; 90º. G.90º; 90º.

2. Poate exista o reflectare completă a luminii atunci când se deplasează fasciculul luminos din sticlă în apă? Indicele de refracție al apei este de 1,33 și sticla - 1.5.

DAR.Da. B. Nu.

3. Cum va fi unghiul dintre căderea pe o oglindă plană și razele reflectate atunci când crește unghiul de cădere de 10 °?

DAR.Nu se va schimba.

B.. Va crește cu 5 °.

ÎN. Va crește cu 10 °.

G.. Va crește cu 20 °.

4. Pește, situat la o adâncime de 1 m, se uită la verticală la ochii pescarului. Șeful pescarului este situat la o altitudine de 1,5 m deasupra apei. Ce va arăta peștele șefului pescarului?

5. Găsiți numărul de imagini n.sursa de lumină a luminii obținută în două oglinzi plate care formează un unghi de 60º. Construiți toate imaginile dacă sursa este pe bisectorul unghiului.

Numărul de examinare 8. "Optica geometrică"

Opțiunea 1

1. Figura 53 prezintă lentile din sticlă și în aer. Ce lentile vor fi colectate?

DAR.1, 2, 3. B. 1, 2, 4. ÎN. 1, 2, 5. G.. 3, 4, 6.

2. Forța optică a lentilelor este egală cu 5 DPTR. Ceea ce este egal cu lungimea sa focală?

DAR. - 0,5 cm. B.2 cm. ÎN. - 20 cm. G.50 cm.

3. Pentru a obține o imagine validă, mărită, o imagine inversată într-o lentilă de colectare, este necesar să localizeze ...

DAR.în lentilele de focalizare;

Lentile, subiectul Au. Și imaginea lui Un "b". Determinați grafic poziția centrului optic și focalizarea lentilelor.

5. Două lentile de colectare subțire identice pliate îndeaproape astfel încât axele lor optice să coincidă și să fie plasate la o distanță de 12,5 cm de subiect. Care este puterea optică a sistemului și o lentilă, dacă imaginea reală dată de sistemul de lentile a fost de patru ori mai mare?

Opțiunea 2.

1. Figura 55 prezintă lentile din sticlă și în aer. Ce lentile vor disipa?

DAR.1, 2, 3. B. 1, 2, 4. ÎN. 4, 5, 6. G.. 3, 4, 6.

2. Obiectivul subțire are o lungime focală de 80 cm. Care este forța sa optică?

DAR.0,8 DPTR. B.1.25 DPTR. ÎN. 8 DPTR. G.12,5 DPTR.

3. Pentru a obține o imagine imaginară, mărită, directă în lentilele de colectare, este necesar să localizeze ...

DAR.în lentilele de focalizare;

B. între focalizare și lentilă;

ÎN. între focus și dublu focus al lentilelor;

Lentile, subiectul Au.Și imaginea lui Un "b". Determinați grafic poziția centrului optic și focalizarea lentilelor.

5. Două lentile, convexe și concave, pliate îndeaproape astfel încât axele lor optice să coincidă. Lungimea focală a lentilelor convexe este de 10 cm. Când un astfel de sistem a fost plasat la o distanță de 40 cm de subiect, atunci a fost obținută o imagine clară a subiectului pe ecran pe ecran. Determinați forța optică a unei lentile concave dacă distanța de la subiect la ecran este de 1,6 m.

Opțiunea 3.

1. Pentru a obține o imagine egală cu obiectivul de colectare, subiectul trebuie să fie amplasat ...

DAR.în lentilele de focalizare;

B. în lentile duble de focalizare;

ÎN. între focalizare și lentilă;

2. Lungimea focală a obiectivului de împrăștiere este de 6 m, iar imaginea dată de acest obiectiv este situată de la obiectivul la o distanță de 2 m. La ce distanța de la lentile este subiectul?

DAR.0,5 m. B.2 m. ÎN.3m. G.12 m.

3. Subiectul este între focus și dublu focus al lentilei împrăștiate. Imaginea subiectului în lentilă ...

DAR. valabil, inversat, redus;

B.. valabil, inversat, lărgit;

ÎN. imaginar, direct, redus;

https://pandia.ru/text/79/197/images/image070_0.png "align \u003d" stânga "lățime \u003d" 146 "înălțime \u003d" 123 src \u003d "\u003e B. Dublu focus al lentilelor;

ÎN. între focalizare și lentilă;

G. Între focalizarea și dublul focus al lentilelor.

4. Determinați construirea poziției focalizării obiectivului dacă axa optică este setată și cursul fasciculului arbitrar (fig.58).

5. Volumul de 20 cm înălțime este perpendicular pe axa optică principală a obiectivului de împrăștiere cu o lungime focală de 40 cm. Distanța de la obiect la lentile este de 10 cm. Descrieți imaginea obiectului din lentilă. Găsiți distanța de la lentilele la imaginea obiectului și înălțimea imaginii.

Opțiunea 5.

Debitul magnetic prin intermediul circuitului poate varia în următoarele motive:

Când plasați un circuit conductiv fix într-un câmp magnetic alternativ.
Când conductorul se mișcă într-un câmp magnetic, care nu se poate schimba în timp.

În ambele cazuri, se va efectua legea inducției electromagnetice. În același timp, originea forței electromotoare în aceste cazuri este diferită. Luați în considerare în detaliu al doilea dintre aceste cazuri

În acest caz, conductorul se mișcă într-un câmp magnetic. Împreună cu dirijorul face mișcare și toate încărcăturile care sunt în interiorul conductorului. Pentru fiecare dintre aceste taxe din câmpul magnetic, Lorentz va acționa. Acesta va contribui la circulația acuzațiilor din interiorul conductorului.

Inducția EMF în acest caz va avea origine magnetică.

Luați în considerare următoarea experiență: contur magnetic, care are o parte mobilă, plasată într-un câmp magnetic omogen. Partea mobilă a lungimii L începe să alunece de-a lungul părților MD și NC cu o viteză constantă V. În același timp, rămâne în mod constant partea paralelă a CD-ului. Vectorul de inducție magnetic al câmpului va fi perpendicular pe conductor și va face un unghi și cu direcția vitezei sale. Următoarea figură prezintă o instalație de laborator pentru această experiență:

Puterea Lorentz care acționează pe o particulă în mișcare se calculează conform următoarei formule:

FL \u003d | Q | * V * B * SIN (A).

Puterea Lorentz va fi direcționată de-a lungul segmentului MN. Să calculăm lucrarea forței lui Lorentz:

A \u003d fl * l \u003d | q | * v * b * l * păcat (a).

Inducția EMF este raportul dintre lucrările efectuate cu forța atunci când se deplasează o singură încărcare pozitivă, la amploarea acestei încărcături. Prin urmare, avem:

EI \u003d A / | Q | \u003d V * b * l * păcat (a).

Această formulă va fi valabilă pentru orice conductor care se deplasează la o viteză constantă într-un câmp magnetic. Inducția EMF va fi numai în acest dirijor, deoarece conductele rămase ale conturului rămân nemișcate. Evident, inducția EDC în întregul circuit va fi egală cu inducerea EMF într-un conductor în mișcare.

EMF de lege de inducție electromagnetică

Debitul magnetic prin același circuit ca în exemplul de mai sus va fi egal cu:

Ф \u003d b * s * cos (90-a) \u003d b * s * păcat (A).

Aici unghiul (anii '90) \u003d unghiul dintre vectorul de inducție magnetic și cel normal la suprafața conturului. De ceva timp, zona de contur va fi schimbată la Δs \u003d -L * V * Δt. Semnul minus arată că zona scade. În același timp, în acest timp, fluxul magnetic se va schimba:

Δf \u003d -b * l * v * păcat (a).

Apoi, inducția EMF este egală cu:

Ei \u003d -Δf / Δt \u003d b * l * v * păcat (a).

Dacă întreaga contur se va mișca într-un câmp magnetic omogen cu o viteză constantă, atunci inducția va fi zero, deoarece nu va exista nici o schimbare în fluxul magnetic.