Vodivý obvod sa pohybuje konštantnou rýchlosťou. EMF indukcia pohybujúcich sa vodičov

27.07.2020

15.1 Fenomén elektromagnetickej indukcie.

15.1.1 Otvorenie fenoménu elektromagnetickej indukcie M. Faradem.

Otvorenie H. K. Erstetované v roku 1820 Magnetický účinok prúdu sa dokázal, že elektrické a magnetické javy sú prepojené. A.M. teória Ampéry zmenšilo početné magnetické javy, ktoré ich študovali na interakciu elektrických prúdov, to znamená, že sa pohybuje elektrických poplatkov. Po otvorení Ersted a práca ampere Anglický vedec Michael Faraday prišiel k myšlienke na reverznom procese - excitácia elektrického prúdu magnetizmom: ak elektrický prúd generuje magnetické pole, potom prečo môže magnetické pole vzrušiť elektrický prúd? V roku 1822 sa v pracovnom tremadi M. Faraday, v ktorom je úloha formulovaná: "Premeniť magnetizmus na elektrinu." Pre riešenie úlohy M. Faraday trvalo takmer desať rokov perzistentných a mnohých experimentov, čo viedlo k otvoreniu fenoménu elektromagnetickej indukcie 29. augusta 1831.

Po dlhú dobu, M. Faradyi nosil drôty vo vrecku a permanentný magnet, v žiadnej voľnej minúte, ktorý sa snaží prísť s novým umiestnením drôtu a magnetu, čo by viedlo k vzniku elektrického prúdu. Ako sa to často stalo v histórii, úspech prišiel nečakane, ale bolo potrebné čakať takmer desať rokov. Aby sa vylúčil okamžitý účinok magnetu na záznam prístroja (galvanometer), M. Faradays mal magnety a vodiče (častejšie ako cievka) v jednej miestnosti a galvanometer k druhému. Umiestnením iným časom sa cievky a magnety, M. Faradea presunul do inej miestnosti, aby sa uistil, že je ešte raz, že neexistuje elektrický prúd. Nakoniec sa zaznamenal jeden z personálu, elektrický prúd sa vyskytuje len v čase relatívneho pohybu vodiča a magnetu.

Teraz experimenty M. Farademy ľahko reprodukuje v školskom laboratóriu. Stačí na pripojenie drôtenej cievky na galvanometer a vytvoriť permanentný magnet vo vnútri cievky. Keď sa magnet pohybuje do cievky, šípka galvanometra sa deje, ukazuje prítomnosť prúdu v reťazci (obr. 104).

Prúd sa ukončí, keď je magnet stacionárny. Ak odstránite magnet z cievky, potom znova galvanometer registruje prúd, len opačný smer. Ak zmeníte polaritu magnetu, aktuálny smer sa mení. Hodnota prúdu závisí od rýchlosti pohybu magnetu - tým rýchlejšie sa magnet pohybuje, tým väčšia je výkon elektrického prúdu. Podobné výsledky sa získajú, ak je magnet upevnený, a cievka sa pohybuje.

Inými slovami, výsledok závisí len od relatívneho pohybu cievky a magnetu.

Ďalej, M. Faraday ukázal, že v okruhu sa objaví elektrický prúd a keď je v čase meniť magnetické pole. Na preukázanie tohto fenoménu môžete nahradiť permanentný magnet na zvitok pripojenú k zdroju DC (obr. 105) v predchádzajúcich experimentoch. Galvanometer registruje aktuálny, len v momentoch zapnutia a vypnutia aktuálneho zdroja. Všimnite si, že cievky nie sú prepojené, jediné spojenie medzi nimi sa vykonáva prostredníctvom magnetické pole.

Tak, vo všetkých prípadoch, elektrický prúd sa objaví v uzavretom okruhu, keď sa mení magnetické pole, čo indikuje vzhľad elektromotive sily v ňom. M. Faradays tiež spojili svoje argumenty o elektromagnetických javoch s vlastnosťami elektrární, ktoré vnímal ako celkom skutočné elastické nite a rúrky. V takomto odôvodnení sa elektrický prúd vyskytuje, keď sa pohybujú elektrické vedenia magnetického poľa a pretínajú obvod, ktorý je indukovaný v okruhu (indukované) EMF.

Výskyt elektrického prúdu v okruhu pri výmene magnetického poľa M. Faraday volal fenomén elektromagnetickej indukcie.

Ďalej nebudeme striktne nasledovať uvažovanie a experimenty M. Faraday, pretože v jeho čase príroda elektrickej a magnetické javy Bolo to absolútne neznáme: aj elektrický prúd nebol vždy viazaný na pohyb elektrických poplatkov. Preto v našej prezentácii použijeme fakty a myšlienky, ktoré sa stali oveľa neskôr.

15.1.2 Pohyblivý vodič v magnetickom poli.

Dnes je takmer zrejmé, žiadna konfigurácia permanentného magnetického poľa môže viesť k konštantnému elektrickému prúdu. Na udržanie prúdu v elektrickom obvode, ako vieme, musí existovať zdroj silí tretích strán, čo robí prácu na prekonanie rezistenčných síl. Magnetické pole je platné len pre pohybujúce sa poplatky a sila pôsobiaca na nabíjanie (Lorentz's Sila) je kolmé na vektor rýchlosti častíc, takže to nefunguje. Nakoniec, ak by stacionárne magnetické pole mohlo udržiavať elektrický prúd, potom to bola priama cesta k vytvoreniu "trvalého motora", to znamená "voľná" energia. Ak je pole stacionárne, jeho energia sa nemení, a hypotetický elektrický prúd má energiu a je schopný pracovať. V dôsledku toho, pre vznik EDC v okruhu, musí existovať externý zdroj energie. Energia v obryse môže prebiehať prostredníctvom práce vonkajších síl.

Zvážte skupinu jednoduchých mentálnych experimentov umožňujúcich teoretický popis. Nechajte valcový vodič pohybovať v konštantnom magnetickom poli, takže vektor rýchlosti (~ VEC upsilon) je kolmý na os valca a vektor indukcie magnetického poľa je kolmý na oboch osi vodiča a jeho rýchlosť (obr. 106). Spolu je vodič pohybujúci a bezplatný poplatok vo vnútri. Na strane magnetického poľa budú Lorentzové sily konať na týchto poplatkoch v súlade s pravidlami ľavej ruky, pozdĺž osi vodiča.

Kovy sú najznámejšie vodiče, kde sú bezplatné poplatky negatívne nabité častice - elektróny. Avšak tu av budúcnosti budeme zvážiť pohyb pozitívne nabitých častíc, pretože pre smer prúdu prúdi smer pozitívnych častíc.

Bezplatné poplatky sa spravidla pohybujú v vodiči náhodne rovnako vo všetkých smeroch, preto je v pevnom vodiči, priemerná hodnota výkonového vektora Lorentzu je nula. Keď sa vodič pohybuje, smerový pohyb vodiča je prekrytý na chaotického tepelného pohybu voľných nábojov, vďaka čomu sa objaví výsledný výkon Lorentzu, to isté pre všetky častice. Je to toto neustály výkon vedie k výskytu elektrického prúdu - smerového pohybu nabitých častíc. To dáva dobrý dôvod, aby si nebral do úvahy búrlivý, ale chaotický tepelný pohyb.

Podľa pôsobenia pevnosti Lorentzu budú voľné poplatky posunuté na konce valca, kde sa indukujú elektrické náboje opísané povrchové hustoty. σ . Na druhej strane, tieto poplatky začne vytvárať elektrické pole, ktorého činnosť na nabitých častíc bude smerovaná na opačnú silu Lorenzu. Pri konštantnej rýchlosti pohybu vodiča bude stanovená rovnováha, v ktorej sa pohyb obvinení zastaví, ale v dirigentu bude elektrické pole vytvorené indukovanými poplatkami. V zavedenom režime bude Lorentz Power (F_L \u003d Q UPSILON B, pôsobiaci na častice, bude vyvážená silou elektrické pole (F_ (EL) \u003d q e \\). Vyrovnajte tieto sily, definujeme silu elektrickej poľa v dirigente

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

Sila Lorentzu je tak rovnaká vo všetkých bodoch vodiča, elektrická sila by mala byť tiež konštantná, to znamená, že výsledné elektrické pole je homogénne. Toto elektrické pole môže byť tiež charakterizované potenciálnym rozdielom medzi koncami valcov, ktorý je rovnaký

(~ Delta varphi \u003d e l \u003d upsilon b l \\ (2)

kde l. - Dĺžka prieskumníka.

Lorentz je výkon na voľných poplatkoch v dirigentii môže byť silou tretej strany, to znamená, že vedie k elektrickému prúdu v uzavretej slučke, ak ho pripojíte k pohybujúcej sa vodiča.

Nech sa zváži vodič Striedavý Môže sa posúvať pozdĺž dvoch paralelných pneumatík (koľajníc) prepojených (obr. 107). Celý systém sa umiestni do homogénneho magnetického poľa, ktorého indukčný vektor (~ VEC B) je kolmý na rovinu pneumatiky. Na zjednodušenie predpokladáme, že odpor pneumatiky a pohyblivý vodič (jumpery) sú zanedbateľné v porovnaní s odporom spojovacieho odporu R.. Ak sa na pohyblivý vodič použije externá sila (~ VEC F), ako je znázornené na obrázku, prichádza do pohybu. Pod silou Lorentzu sa dostanú bezplatné poplatky vo vodiči, prichádzajú do pohybu, vytvárajú nadbytočné poplatky na koncoch. Tieto poplatky vytvoria elektrické pole v celom obryse vytvorenom prepojku, pneumatikami a spojovacím odporom, takže v okruhu sa objaví elektrický prúd. Lorentzová sila pôsobiaca na obvinenia z pohybujúceho sa vodiča bude hrať úlohu tretej strany prekonávajúcej sily pôsobiaceho z elektrického poľa. Práca tejto sily na pohybe jedného poplatku (to znamená EDC) sa rovná práci sily Lorentzu pre vzdialenosť medzi pneumatikami

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

Napriek tomu, že tento výraz pre EMF úplne sa zhoduje so vzorcom (2) pre rozdiel v potenciáloch, jeho význam je zásadne odlišný. Potenciálne rozdiely - Existuje možná práca elektrických poľa sily, v posudzovaní okruhu, smer pohybu nabitých častíc je oproti smeru sily z elektrického poľa. Sila Lorentzu robí prácu proti výkonu elektrického poľa, takže je to tretia strana. Elektrické pole robí pozitívnu operáciu, "stláčanie" nabitých častíc cez pneumatiky a spájanie rezistora (ktorý v tomto prípade tvorí externý reťazec).

Podľa zákona Ohm je sila elektrického prúdu rovná

(~ I \u003d frac (valepsilon) (R) \u003d frac (upsilon b l) (R)). (štyri)

Vzhľadom k tomu, že vodič ide elektrický prúd, potom ampere sila pôsobí na magnetické pole.

(~ F_A \u003d i b \u003d frac (upsilon b ^ 2 l ^ 2) (r)). (päť)

Smer tejto sily je tiež určený "pravidlom pravého ruky", s pomocou ktorej je ľahké určiť, že táto sila je nasmerovaná na opačný vektor rýchlosti, takže vzorec (5) môže byť napísaný vo vektorovom vzorci

(~ VEC F_A \u003d - frac (b ^ 2 l ^ 2) (R) VEC UPSILON). (6)

Vo svojej povahe táto sila sa úplne zhoduje s silou viskózneho trenia (úmerná rýchlosťou a je zameraná na opačná strana) Preto sa často označuje ako magnetická viskozita.

Tak, na pohybujúcej sa jumper, okrem konštantnej vonkajšej sily (~ VEC F), je tu sila magnetickej viskozity v závislosti od rýchlosti. Rovnica druhého zákona Newtonov pre prepojku má formu (v projekcii na smer vektora vektora):

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

Podľa pôsobenia týchto síl, najprv sa jumper pohybuje zrýchlene a s rastúcou rýchlosťou sa modul zrýchlenia zníži, konečne, jumper sa bude pohybovať pri konštantnej rýchlosti rýchlosť stabilného pohybu (~ Prekročenie (upsilon)). Hodnota tejto rýchlosti nájdete z tohto stavu (F \u003d F_A \\), z ktorej nasleduje

(~ Prelete (upsilon) \u003d frac (FR) (B ^ 2 l ^ 2)). (osem)

Zvážte teraz konverziu energie v tomto systéme v režime stabilného pohybu. Počas obdobia Δ t. Jumper sa posunie na diaľku (delta x \u003d overline (upsilon) delta t), preto externá sila funguje súčasne

\\ (~ Delta a \u003d f delta x \u003d f sonnonline (upsilon) delta t \u003d frac (f ^ 2 r) (b ^ 2 l ^ 2) delta t). (deväť)

Počas rovnakého času sa množstvo tepla rovné bude oddelené na odporovom

(~ Q \u003d i ^ 2 r delta t \u003d vľavo (frac (\\ upsilon b l) (r) vpravo) ^ 2 r delta t \u003d frac (b ^ 2 l ^ 2) (r) \\ t vľavo (frac (fr) (b ^ 2 l ^ 2) vpravo) ^ 2 delta t \u003d frac (f ^ 2 r) (b ^ 2 l ^ 2) delta t). (10)

Ako sa dalo očakávať, množstvo tepla uvoľneného presne rovné práci vonkajšej sily. Z tohto dôvodu je zdrojom elektrickej prúdovej energie v okruhu, je zariadenie pohybujúce sa jumper (vaša ruka môže byť také zariadenie). Ak zaniká účinok tejto sily, prúd v okruhu zmizne.

Vysvetlite, prečo v indukcii magnetického poľa, ktorý sa usiluje o nulu, sadzba jumper vypočítaná vzorcom (8) má tendenciu nekonečno.
Vysvetlite, prečo s rastúcou odolnosťou rezistora sa zvyšuje rýchlosť jumper.
Ukážte, že v procese zrýchlenia sa prevádzka vonkajšej sily rovná množstvu zmien v kinetickej energii jumper a množstvo vydaného tepla uvoľneného na jumperi.

V tomto prípade sa magnetické pole zohráva úlohu druhu sprostredkovania, ktorá podporuje transformáciu externej zdroja energie (vytváranie vonkajšej sily) do elektrickej prúdovej energie, ktorá sa potom prevedie na termálna energia. Veľmi vonkajšie magnetické pole sa nemení.

Rezervácia o vonkajšom odbore v tomto prípade nie je náhodou, že elektrický prúd vyvolaný v okruhu vytvára vlastné magnetické pole (~ VEC B "). Podľa pravidla cievky je toto pole nasmerované oproti Vonkajšie pole (~ VEC B) (Obr. 108).

Teraz pošleme smer vonkajšej sily na opak. V tomto prípade sa zmení smer pohybu jumpera, sily Lorentzu, elektrického prúdu v obvode a indukcii magnetického poľa tohto prúdu (obr. 109). To znamená, že v tomto prípade, smer indukčného vektora (~ VEC B ") sa zhoduje so smerom vonkajšieho poľa (~ VEC B). Preto je určený smer indukovanej polí nielen smerom vonkajšieho poľa, ale aj smer pohybu jumpera.

Zdôrazňujeme silu ampéry, ktorá zohráva úlohu sily viskozity, a v tomto (a vo všetkých ostatných) oproti rýchlosti pohybu jumpera.

Pokúsime sa formulovať všeobecné pravidloumožnenie určenia smeru indukčného prúdu. Na obr. 110 Schémy posudzovaných pokusov boli opäť uvedené, ak sa na ne pozerajú zhora. Bez ohľadu na smer pohybu jumper, indukčná EMF v okruhu v module je určená vzorcom (3), ktorá sa transformuje na formu

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

kde δ. x. = υ Δ t. - Vzdialenosť, ktorú je prepojok posunutý v časovom intervale δ t.. Výraz, ktorý stojí v numerátore tohto výrazu, sa rovná zmenu magnetického toku cez obrys Bl.Δ x. = Δ Φ ktoré sa vyskytli v dôsledku zmeny v jeho oblasti. Teraz venujte pozornosť smer Tento EDC.

Samozrejme, elektromotorická sila, pretože práca sily tretej strany je skalárna hodnota, takže nie je úplne správna hovoriť o jeho smere.

V tomto prípade však hovoríme o práci silách tretích strán na obryse, pre ktoré môžete určiť pozitívny smer bypass. Ak to chcete urobiť, musíte najprv vybrať smer pozitívnych normálnych obrysu (je zrejmé, že výber tohto smeru je ľubovoľný). Ako predtým, budeme mať na pozitívny smer "proti smeru hodinových ručičiek", ak sa pozeráte z konca vektora pozitívneho normálneho, resp. Smer "v smere hodinových ručičiek" sa považuje za negatívny (obr. 111). V tomto zmysle môžete hovoriť o znamení EMF: Ak keď okolo bypassu v pozitívnom smere (to znamená "proti smeru hodinových ručičiek"), sily tretích strán pozitívnu prácu, potom sa hodnota EMF považuje za pozitívne a naopak.

V tomto prípade je pozitívny smer normy kompatibilný so smerom indukčného vektora vonkajšieho poľa. Samozrejme, smer indukčného prúdu sa zhoduje so smerom EMF.

Podľa prijatej definície v prípade ale) EMf indukovaný a prúd v obryse je negatívny, v prípade b) - pozitívne. Môžete zhrnúť: znamenie EMC je oproti znameniu zmeny magnetického toku cez obrys.

Touto cestou, EMF indukcia v okruhu je rovnaká ako zmena magnetického toku cez obrys odobratý s opačným znakom:

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

Výsledné pravidlo môže byť poskytnutá mierne odlišná interpretácia. Budeme venovať pozornosť smeru magnetického poľa vytvoreného indukčným prúdom: so zvýšením magnetického toku cez obrys, toto pole je oproti indukcii vonkajšieho poľa, s poklesom magnetického toku, indukčného prúdu je smerovaný rovnakým spôsobom ako vonkajšie pole. T.j indukčné pole Aktuálne pole v okruhu zabraňuje zmene Magnetický tok cez tento okruh. Toto pravidlo je univerzálne pre tento fenomén a nazýva sa pravidlo LENZA .

Toto pravidlo úzko súvisí s právom ochrany energie. Skutočne, predpokladajme, že opak: Nech sme smer indukcie magnetického poľa vytvoreného prúdom v okruhu posilňovať Zmeňte magnetický tok cez obrys. V tomto prípade dostávame systém "samonážní" systém: ak magnetický tok cez obrys náhodne zvýšil, potom to povedie k vzniku elektrického prúdu, ktorý bude ďalej zvyšovať prietok cez okruh, ktorý bude viesť k dokonca väčšie zvýšenie prúdu atď. Ukazuje teda, že bez externého zdroja sa sila prúdu v obvode (a jeho energii) zvyšuje neurčito, čo je v rozpore so zákonom o ochrane energie.

Upozorňujeme, že v tomto argumente berieme do úvahy magnetický tok nielen vonkajšieho poľa, ale aj pole vytvorené indukovaným prúdom. Toto pole je naozaj potrebné zvážiť: Lorentz je výkon na nabitých častíc je určený kompletným magnetickým poľom v mieste poplatku bez ohľadu na pôvod tohto poľa. Prostredníctvom magnetického poľa je teda elektrický prúd schopný ovplyvniť sám seba - meniaci sa prúd vytvára meniace sa magnetické pole, ktoré ovplyvňuje elektrický prúd. Tento fenomén sa nazýva indukciaPodrobnejšie sa s ním oboznámeme neskôr. Všimnite si tu, že v mnohých prípadoch môže byť tento fenomén zanedbávaný, pretože zvyčajne vyvolané polia sú dosť slabé.

Môžete tiež ukázať, že smer magnetickej viskozity je spojený s pravidlom Lenz, ktorý je vždy opakom rýchlosti pohybu vodiča v magnetickom poli.

Najširšia zovšeobecnenie pravidiel spoločnosti Lenz "pre všetky príležitosti" Znie to takto: Vyšetrovanie sa snaží znížiť príčinu. Pokúste sa premýšľať o príkladoch z rôznych častí vied, keď je toto pravidlo platné. Ťažšie (hoci je možné) prísť s príkladmi, keď sa toto pravidlo neuplatňuje.

Zvážte ďalší príklad vzniku EDC v vodivom okruhu pohybujúce sa v magnetickom poli. Nechajte pole vytvorené valcovým permanentným magnetom a kruhovým okruhom L. Presunie s rýchlosťou (~ VEC UPSILON) pozdĺž osi tohto magnetu, takže rovina obvodu zostáva po celej dobe kolmá osi magnetu (obr. 112).

V tomto prípade nie je magnetické pole jednotné, ale má axiálnu symetriu. Keď sa vodič pohybuje v tejto oblasti, Lorentz Force pôsobí na nabité častice, nasmerované pozdĺž vodiča, je konštantný modulom na celom obryse. V tomto prípade Lorentzova sila opäť pôsobí ako sila tretej strany, ktorá vedie k výskytu elektrického prúdu v okruhu. Práca tejto sily na presun nabitia na uzavretom obryse je odlišný od nuly, takže táto sila nie je potenciálom. Vypočítajte indukciu EMF vznikajúcej v okruhu. Tam je sila rovná nabité častice

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

kde B. R je zložkou indukčného vektora, kolmého na vektor vektora vodiča, v tomto prípade je nasmerovaný radiálne. Vzhľadom k tomu, táto sila na celom obryse je zameraná na dotyčnu kontúru a konštantu modulom, potom jeho práca na pohybe jedného náboja, to znamená, že EDC je rovnaký

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

kde L. - Dĺžka obrysu. Ak chcete nájsť výraz pre radiálnu zložku indukčného vektora, používame teorem. Ako uzavretý povrch si vyberiete tenký valec hrubý δ z. = υ Δ t.ktorých os sa zhoduje s osou magnetu a polomer sa rovná polomeru obrysu (obr. 113).

Magnetický prietok cez tento povrch bude prezentovať vo forme množstva prúdov cez spodnú základňu F. 0, cez hornú základňu F. 1 a cez bočný povrch

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

Súčet týchto prúdov je nula

(~ PHI_0 + PHI_1 + PHI_ (BOK) \u003d 0). (šestnásť)

Teraz sa týkajú týchto povrchov s posudzovaným obrysom.

Bočný povrch valca je povrch, ktorý je predmetný obvod zaznamenaný, takže sme zviazali výšku valca pri rýchlosti pohybu obrysu. Nižšia základňa sa opiera o polohu obrysu v určitom okamihu. t.. Po dohode sa externé normálne normálne považuje za pozitívne normálne pre uzavretý povrch (je znázornený na obrázku). Pri opise magnetického toku cez obrys sme sa dohodli, že sme zvážili pozitívny smer normálneho, smerovania "poľa". To znamená, že prietok cez obrys je opačný k prúdu cez časť uzavretého povrchu. Preto v tomto prípade Φ 0 = −Φ (t.), kde Φ (t.) - V čase času prúdi cez obrys t.. Prietok cez hornú základňu je prietokom cez obrys t. + Δ t. Φ 1 = Φ (t. + Δ t.). Ďalší argument v prospech zmeny znamenia v potoku cez spodnú základňu - ak vypočítame zmenu v potoku, musíme mať smer normálneho, aby sme udržali nezmenené.

Teraz sa pomer (16) prepíše vo formulári

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

Z čoho vyjadrujeme indukciu EMF v obryse (definované vzorcom (15))

(~ Varepsilon \u003d b_r l upsilon \u003d - frac (pHi (t + delta t) - pHi (t)) (delta t) \u003d - frac (delta) (delta t ))). (osemnásť)

Dostali sme rovnaký vzorec pre indukciu EDC v okruhu ako v predchádzajúcom príklade.

V skúšanom príklade sa magnetický tavidlo cez okruh znižuje, pretože so zvýšením vzdialenosti od magnetu sa indukcia poľa znižuje. Preto v súlade s výsledným vzorec a pravidlom Lenz je indukcia EDC v okruhu pozitívna, okrem toho indukčný prúd vytvára magnetické pole riadené, ako aj pole permanentného magnetu.

Upozorňujeme, že v závere sme neurobili žiadne predpoklady o závislosti v oblasti indukčného vektora z koordinátov. Jediný predpoklad bol o axiálnej symetrie poľa. Avšak, to môže byť odstránený, pretože pri výpočte EDC na obrys, je jednoducho potrebné rozbiť druhé do malých oblastí a potom zhrnúť prácu sily Lorentzu vo všetkých oblastiach.

Úlohy pre nezávislú prácu.

Zvážte smer poľa vytvoreného indukovaným prúdom v diagrame na obr. 112, ukazujú, že sa vykonáva pravidlo Lenza.
Ukážte, že v diagrame znázornenom na obr. 112, ampérická sila pôsobiaca na okruhu s indukovaným prúdom je nasmerovaná na opačnú rýchlosť.
Nech je ľubovoľný obvod posunutý počas krátkej doby z polohy 1 do polohy 2 v ľubovoľnom konštantnom magnetickom poli. Pomocou expresie pre výkon Lorentz a teorem magnetickou prúdov, dokázať vo všeobecnom prípade vzorca (18) pre indukciu EDC v obvode (obr. 114).

V homogénnom magnetickom poli sa priamy vodič pohybuje konštantnou rýchlosťou, takže vektor rýchlosti je kolmý na vodič. Indukčný vektor magnetického poľa je tiež kolmý na vodič a je uhol a \u003d 30 ° s vektorom. Rovnaký vodič sa potom začnú pohybovať rovnakou rýchlosťou, v rovnakom magnetickom poli, ale tak, že uhol α sa zvyšuje o 2 krát. V dôsledku toho sa zmenia nasledujúce fyzikálne veličiny: indukčný modul EDC sa vyskytuje v vodiči; Modul sily elektrického poľa Vnútri vodiča?

Pre každú hodnotu určte zodpovedajúci charakter zmeny:

1) sa zvýši;

2) sa zníži;

3) sa nezmení.

Zaznamenajte čísla v reakcii tak, že ich umiestnite do poradia zodpovedajúcej tabuľke:

Rozhodnutie.

EMF indukcia vodiča pohybujúceho sa v magnetickom poli kolmo k vodiču sa vypočíta vzorcom: preto so zvýšením uhla medzi rýchlosťou a smerom magnetického poľa sa indukcia zvýši aj v vodiči.

Modul pevnosti elektrického poľa vo vnútri vodiča je priamo úmerný indukcii EMF, preto sa zvýši aj modul sily elektrického poľa.

Odpoveď: 11.

Julia Gorbačov 14.04.2017 22:26

V referenčnom systéme vodiča (kde je imobilný) je tu konštantné elektrické pole. Ak je vodič v konštantnom elektrickom poli, veľkosť pevnosti elektrického poľa je nulová.

To môže byť odôvodnené. Ak sa nachádza vo vnútri vodiča, je sila elektrickej poľa, potom je platný výkon náboja v vodiči (napríklad elektrónov). Podľa pôsobenia tejto sily existujú dopravcovia poplatky a elektrický prúd existuje v vodiči. Takto tvrdenie, že vnútri vodiča existuje od nuly, napätie elektrického poľa je rovnocenné s vyhlásením, že trvalý prúd je udržiavaný v vodiči.

Prítomnosť priameho prúdu v vodiči, ktorá netvorí uzavretý obrys - je to absurdná, na rozdiel od zákona úsporného poplatku.

Anton

Na základe poplatkov v zváženom vodiči, dve sily vyvážené každý iný akt: napájanie na strane elektrického poľa vytvoreného redistribuovanými poplatkami (počas procesu prechodu na začiatku pohybu) a napájanie Lorentzu z magnetického poľa . Nie, či by magnetické pole spôsobilo elektrický prúd. Počas procesu prechodu tento elektrický prúd vedie k redistribúcii poplatkov v vodiči.

S non-nulou dochádza k napätiu elektrického poľa v prieskumníkovi, prúd nastane, ak nie sú žiadne sily tretích strán, ktoré tento prúd môže zvýšiť alebo znížiť, vrátane a plne kompenzovať účinok elektrického poľa.

Možnosť 3.

1. Vodivý obvod sa pohybuje konštantnou rýchlosťou v konštantnom homogénnom magnetickom poli, takže magnetický indukčný vektor je kolmý na rovinu obvodu (obr. 39). Vektorový vektor obvodu kolmý na vektor. V tomto prípade v priebehu času, EDC indukcia v okruhu

ALE. zvyšuje; B. klesá;

V. konštantné a nie rovné nule; G. rovná nule

2. Čo sa rovná samo-indukčnej EMF v cievke s indukčnosťou L \u003d 3 GG s rovnomerným redukciou prúdu od 5 A do 1 a za 2 sekundy?

ALE. 6 V; B.9 V; V.24 V; G.36 V.

3. Obrázok 40 zobrazuje graf závislosti magnetického toku cez vodivý obrys z času. V ktorom časovom intervale je indukčný modul EDC v okruhu?

ALE.0 - 1 s; B.1 - 3 s; V. 0 - 2 C; G.3 - 4 s.

4. Cievka indukčnosti 1 je vyradená na napätie 20 V. Určite čas, pre ktorý prúd prúdu v IT dosiahne 30 A.

5. Vodič s aktívnou dĺžkou 15 cm sa pohybuje rýchlosťou 10 m / s kolmého na indukčné línie homogénneho magnetického poľa s indukciou 2 Tl. Aký je aktuálny prúd v Explorer, ak ho zavriete? Odolnosť reťazca 0,5 ohm.

Možnosť 4.

1. Magnetický prúd v 1 WB môže byť exprimovaný v SI as

ALE.1 N · m²; B.1 T. · m²; V.1 TL / S; G.1 TL / m²

2. Vodivý kruhový obvod sa riadne pohybuje konštantnou rýchlosťou v smere uvedenom na obrázku 41, v poli priameho vodiča s prúdom. O indukčnom prúde v okruhu možno povedať, že ...

ALE.posiela sa v smere hodinových ručičiek;

B. Je zameraný proti smeru hodinových ručičiek;

V. Nebude vzniknúť;

G. Jeho smer závisí od indukčného modulu magnetického poľa.

ALE.0,5 gg; B.2 GN; V.18 GN;

4. Aká je indukčnosť drôtu drôtu, ak je vytvorená v prúde 6 a magnetický prúd 12 · 10 - 3 WB? Záleží na indukcii od prúdu prúdu v ňom?

5. Aký druh nabíjania prechádza cez prierez cievky, ktorých odolnosť je 0,05 ohmov s poklesom magnetického toku vnútri odbočky na 15 mvb?

Možnosť 5.

1. Rám drôtu je v homogénnom magnetickom poli.

ale)Rám sa otáča okolo jednej zo svojich strán.

b)Rám sa pohybuje cez indukčné línie magnetického poľa.

v)Rám sa pohybuje pozdĺž indukčných línií magnetického poľa.

Elektrina Vyvstáva

ALE.len v prípade ale;B.len v prípade b;

V.len v prípade v;G.v každom prípade.

2. Obrázok 42 predstavuje graf prúdu prúdu v cievke s indukčnosťou 6 GN, keď je reťaz rozmazaný. Vyhodnoťte priemernú hodnotu samo-indukčnej emf v období 1 - 2 s.

ALE.36 V; B. 18 V; V.9 V; G. 3 V.

3. Aká je indukčnosť rámového rámu, ak pri pevnosti prúdu i \u003d 3 a v ráme vzniká magnetický prietok f \u003d 6 wb?

ALE.0,5 gg; B.2 GN; V.18 GN; G. Medzi uvedenými odpoveďami nie je správne.

4. Aká je indukcia magnetického poľa, ak je v vodiči s dĺžkou aktívnej časti 50 cm pohyblivou rýchlosťou 10 m / s kolmého na indukčný vektor, bol nadšený 1,5 V EMP?

5. Hliníkový krúžok sa nachádza v homogénnom magnetickom poli, takže jeho rovina je kolmá na magnetický indukčný vektor. Priemer krúžku 25 cm, 3 mm krúžková hrúbka drôtu. Určite rýchlosť zmien magnetickej indukcie v priebehu času, zatiaľ čo v kruhu je indukčný prúd 12.Orch odolnosť hliníka 2,8 · 10 -8 ohm · m.

Možnosť 6.

1. Trvalý priamy magnet klesne cez hliníkový kruh. Modul zrýchlenia magnetu

ALE.na začiatku rozpätia sú kruhy menšie ako g, na konci G;

B. rovná g; V. viac g; G. Menej g.

2. Obrázok 43 zobrazuje elektrický obvod. V ktorej svietidlá po zatvorení kľúčov bude aktuálny prúd neskôr dosiahnuť maximálnu hodnotu?

ALE.1 B. 2 V. 3 G.V súčasnosti.

3. Indukčnosť L uzavretého vodivého obvodu je stanovená vzorcom

ALE.L \u003d f / i B.L \u003d f · i

V. L \u003d I / F G.L \u003d δ I / F

4. Nájdite indukčnú EMF na koncoch krídlach lietadla (krídla 36,5 m), letí horizontálne rýchlosťou 900 km / h, ak je vertikálna zložka indukčného vektora magnetického poľa Zeme 5 · 10 - 3 T.

5. Dva kovové tyče sú umiestnené vertikálne a zatvorené v hornej časti vodiča. Podľa týchto tyčí bez trecích a kontaktných porúch je jumper 0,5 cm dlhý a s hmotnosťou 1 g. Celý systém je v homogénnom magnetickom poli s indukciou 0,01 T., kolmé na rámu. Inštalovaná rýchlosť 1 m / s. Nájdite odpor jumpera.

Praktické pracovné číslo 5.
"Striedavý prúd"

možnosť 1

1. Aká je závislosť napätia včas t.zodpovedá harmonickým osciláciám?

A \u003d? B \u003d?

2. Graf (obr. 44) ukazuje závislosť súčasnej sily v reťazci z času. Aký je aktuálne oscilácie obdobie?

ALE.0,5s; B. 2 C; V. 1 s; G. 3 s.

3. Obdobie voľných výkyvov v prúde v elektrickom obvode je T. V určitom bode sa energia elektrického poľa v kondenzátore dosiahne maximum. Po tom, čo minimálny čas potom dosiahne maximum energie magnetického poľa v cievke?

5. Zapíšte rovnicu harmonických kolísania napätia na svorkách elektrického obvodu, ak amplitúda oscilácie 150 V, perióda oscilácie 0,01 ° C a počiatočná fáza je nula.

6. Aktuálny v oscilačnom okruhu sa mení s časom zákonom i. \u003d 0,01SS1000T. Nájdite indukčnosť obrysu, s vedomím, že kapacita jeho kondenzátora 2 · 10 - 5 F.

Možnosť 2.

1. Obdobie oscilácií je 1 ms. Frekvencia týchto oscilácie je rovnaká

ALE. 10 Hz; B.1 kHz; V.10 kHz; G.1MHz

2. Ak sa elektrická kapacita kondenzátora v elektrickom oscilačnom okruhu znižuje 9-krát, potom frekvencia oscilácie

ALE.sa zvýši o 9-krát; B. zvýši 3 krát;

V. zníženie o 9-krát; G. Zníži sa trikrát.

3. V striedavom prúdu sú zahrnuté odpor, kondenzátor a cievka. Amplitúda kolísania napätia na rezistore 3 V, na kondenzátore 5 V, na cievke 1 V. Aká je amplitúda oscilácií na ploche reťazca pozostávajúcej z týchto troch prvkov?

ALE.3 v; B.5 V; V.5,7 V; G.9 V.

4. Podľa grafu znázorneného na obrázku 45, určte amplitúdu napätia a obdobia oscilácie. Zaznamenajte rovnicu okamžitého hodnoty napätia.

7. V oscilačnom okruhu je závislosť prúdu pre prúd z času opísaná v rovnici i. \u003d 0,06sin10 6 πt. Určite frekvenciu elektromagnetických oscilácií a indukčnosti cievky, ak je maximálna energia magnetického poľa 1,8 · 10 - 4 J.

Možnosť 3.

1. modul najväčšia hodnota Hodnoty premenlivé podľa harmonického zákona sa nazýva

ALE.obdobie; B. amplitúda;

V. frekvencia; G. Fáza.

2. Zmena náboja kondenzátora v oscilačnom okruhu sa vyskytuje podľa zákona Q \u003d 3S5T (Q sa meria v mikrokoloch, t - v sekundách).

Náboj oscilácie amplitúdy

ALE.3 μkl; B.5 μkl;

V. 6 μkl; G.9 μkl.

3. Na grafe (obr. 46) ukazuje závislosť súčasnej pevnosti v reťazci z času. Aká je aktívna hodnota aktuálnej sily?

4. Hodnota aktuálnej pevnosti meranej v ampéroch je nastavená na rovnicu i.\u003d 0,28sin50πt, kde t sa vyjadruje v sekundách. Určite amplitúdu aktuálnej pevnosti, frekvencie a obdobia.

5. Napätie na kondenzátorových doskách v zmenách oscilačných okruhov podľa zákona u. \u003d 50cs10 4 πt. Kapacita kondenzátora 0,9 μf. Nájdite indukčnosť obrysu a zákon o zmene s časom súčasnej sily v reťazci.

Možnosť 4.

1. Ktoré z nižšie uvedených výrazov určuje indukčnú odolnosť indukčnosti cievky L. V okruhu striedavej frekvencie prúdu ω ?

2. V okruhu pozostávajúcej z kondenzátora a cievky sa vyskytujú bezplatné elektromagnetické oscilácie. Ak sa v priebehu času počiatočná náboja hlásená kondenzátorom dvakrát znížila, potom celková energia uložená v kondenzátore,

ALE.dvakrát;

B. dvakrát

V. znížil o 4 krát;

G. Nezmenené.

3. Obdobie voľných oscilov v okruhu so zvyšujúcou sa elektrickým výkonom

ALE.zvyšuje;

B. klesá;

V. sa nemení;

G. Vždy rovná nule.

4. Podľa grafu znázorneného na obrázku 47, určiť amplitúdu napätia, hodnota a napätie pre fázu π / 3 je šťastná.

5. Závislosť prúdu z času na čas v oscilačnom okruhu je určená rovnicou i.\u003d 0,02sin500πt. Indukčnosť obrysu 0,1 gg. Určite obdobie elektromagnetických oscilácií, obvodovej kapacity, maximálnej energie magnetických a elektrických polí.

Možnosť 5.

1. Aký výraz určuje kapacitnú odolnosť kondenzátora s elektrickou kapacitou v sieťovom okruhu s frekvenciou ω ?

2. Pomer aktívnej hodnoty harmonického striedavého prúdu k jeho amplitúde je rovnaký

ALE. 0; B.1/; V.2; G.1/2.

3. Zmena náboja kondenzátora v oscilačnom okruhu sa vyskytuje podľa zákona Q \u003d 10 - 4 Computers10πT (Cl). Aká je obdobie elektromagnetických oscilácií v okruhu (čas sa meria v sekundách)?

ALE.0,2 s; B.π / 5 s; V.0,1π C; G.0,1 s.

4. Kondenzátor s kapacitou C \u003d 5 μF je pripojený k sieťovému obvodu s Um \u003d 95,5 V a frekvenciou ν \u003d 1 KHz (obr. 48). Aká sila zobrazí ammeter zahrnutý v sieti? Odolnosť ammetra sa môže zanedbávať.

5. Poplatok na doskách kondenzátora zmien oscilačného okruhu podľa zákona Q \u003d 3 · 10 - 7 COS800πT. Indukčnosť obvodu 2 gg. Zanedbávanie aktívneho odporu, aby ste našli elektrickú kapacitu kondenzátora a maximálnych energetických hodnôt elektrického poľa kondenzátora a magnetické pole induktora cievky.

Možnosť 6.

1. Aká je obdobie voľných oscilácií v elektrickom obvode kondenzátora s elektrickou kapacitou Za indukčnosť cievky L.?

2. Ak je aktívna hodnota u \u003d 100 V. Nájdite maximálnu hodnotu variabilného napätia

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

ALE.Vyberie modulujúci signál z elektromagnetickej vlny;

B. Zvyšuje signál jednej obľúbenej vlny;

V.Prideľuje všetky elektromagnetické vlny zhodné s frekvenciou vlastnými osciláciou;

4. Cievka s indukčnosťou L \u003d 50 mg je pripojená k generátoru AC s U M \u003d 44,4 V a frekvenciou ν \u003d 1 kHz. Aká sila ukáže ammeter zahrnutý v reťazci?

5. Napätie na kondenzátorových doskách v zmenách oscilačného okruhu podľa zákona u \u003d.100cOS10 4 πt. Elektrická kapacita kondenzátora 0,9 μF (obr. 49). Nájdite indukčnosť obrysu a maximálnu hodnotu energie magnetického poľa cievky.

Praktické pracovné číslo 6.
"Žiarenie a príjem elektromagnetických vĺn rádiového a mikrovlnného rozsahu"

možnosť 1

1. Ako ďaleko od zdroja intenzita elektromagnetického žiarenia závisí od vzdialenosti k nemu?

ALE. V priamom pomere;

B. Nepriamo;

V. V pomere k štvorcovom námestí;

G.Nepriamo úmerné štvorcovi vzdialenosti.

2. Frekvencia infračerveného žiarenia Menej frekvencie všetkých uvedených nižšie, okrem ...

ALE.viditeľné svetlo;

B. rádiové vlny;

V. ultrafialové žiarenie;

G. Röntgenové žiarenie.

3. Zdroj elektromagnetických vĺn je ...

ALE.d.c;

B. fixný poplatok;

V. akékoľvek zrýchlené pohyblivé častice;

G. Akákoľvek zrýchlená pohyblivá nabitá častica.

4. Napätie elektrického poľa bežiacej elektromagnetickej vlny v C je nastavená rovnicou E. \u003d 5 · 10² SIN (3 · 10 6 π ( x. - 3 · 10 8 t. x.

5. Výška antény sálavého televízneho činidla cez úroveň zeme 300 m a výška prijímacej antény je 10 m. V akej limitnej vzdialenosti od vysielaču môže byť prijatá?

Možnosť 2.

1. Ktoré z uvedených vĺn nie sú priečny?

ALE.Infračervené;

B. Viditeľné;

V. Zvuk;

G. Rádiové vlny.

2. Frekvencia žiarenia žltého svetla ν \u003d 5,14 · 10 14 Hz. Nájdite vlnovú dĺžku žltého svetla.

ALE.580 nm; B. 575 nm; V.570 nm; G. 565 nm.

3. Napätie poľa bežiacej elektromagnetickej vlny v C je nastavená rovnicou
E.\u003d 10²sin (4 · 10 6 π (2 · 10 8 t + x.)). Nájdite amplitúdu, frekvenciu vlny a rýchlosť jeho distribúcie pozdĺž osi x.

4. Radar pracuje na 15 cm vlne a vyžaruje pulzy s frekvenciou 4 kHz. Trvanie každého impulzu 2 μs. Aká je najvyššia vzdialenosť detekcie gólu? Koľko oscilácie je obsiahnutých v jednom impulzu?

Možnosť 3.

1. Existuje taký pohyb elektrického náboja, na ktorom nezachutnávate elektromagnetické vlny?

ALE.Neexistuje žiadny takýto pohyb.

B. Je tu jednotné priamočné pohyb.

V. Tam je jednotný pohyb okolo obvodu.

G. Existuje rovný ekvivalentný pohyb.

2. Hustota elektromagnetického prietoku emisií je 0,03% / cm². V jednotkách w / m² bude to rovnocenné

ALE.0,0003; B. 3; V. 30; G. 300.

3. Akú funkciu vykonáva oscilujúci obvod rádiového prijímača?

ALE. Vyberie modulujúci signál z elektromagnetickej vlny.

G. Berie všetky elektromagnetické vlny.

i. \u003d 0,5cs 8 · 10 5 π t.Nájdite dĺžku vyžarovanej vlny.

5. Aká je vlnová dĺžka elektromagnetického žiarenia oscilačného okruhu, ak má kondenzátor kapacitu 2 PF, rýchlosť zmeny prúdu v indukčnom cievke je 4 A / C a indukčná EMF je 0,04 V?

Možnosť 4.

1. V ktorých smeroch sú výkyvy priečnej vlny?

ALE.Vo všetkých smeroch.

B. Len v smere šírenia vlny.

V. Len kolmé na smer šírenia vĺn.

G.V smere šírenia vlny a kolmého do tejto oblasti.

2. Rádiový prijímač je nakonfigurovaný pre vlnovú dĺžku 100 m. Vlastná frekvencia vstupného oscilátora sa rovná

ALE.3 Hz; B. 300 kHz; V. 3 kHz; G. 3 MHz.

3. Akú funkciu vykonáva anténa rádiového prijímača?

ALE. Vyberie modulujúci signál z elektromagnetickej vlny.

B.Zvyšuje signál jednej obľúbenej vlny.

V. Zdôrazňuje zo všetkých elektromagnetických vĺn, ktoré sa zhodujú s frekvenciou vlastnými osciláciou.

G. Berie všetky elektromagnetické vlny.

4. Elektromagnetické vlny sa šíria v určitom homogénnom médiu rýchlosťou 2,10 8 m / s. Aké vlnové dĺžky majú elektromagnetické oscilácie v tomto médiu, ak ich frekvencia vo vákuu

6. Keď sú aktuálne zmeny v indukčnom cievke podľa hodnoty 1 a počas 0,6 s, je indukovaná EDC 0,2 mV. Aká dĺžka bude rádiová vlna emitovaná generátorom, ktorých oscilujúci obvod pozostáva z tejto cievky a kondenzátora s kapacitou 14,24.

Možnosť 5.

1. Pri distribúcii vo vákuovej elektromagnetickej vlny ...

ALE. dochádza iba prevod energie;

B. Vyskytuje sa iba prenos impulzov;

V. A energie a impulz;

G. Neprenesie žiadnu energiu ani impulz.

2. Ako sa intenzita emisií elektromagnetických vĺn zmení s rovnakou amplitou ich oscilácií v vibrácii, ak je frekvencia oscilácie 2 krát?

ALE.Sa nezmení.

B. Sa zvýši o 2 krát.

V. Sa zvýši 4 krát.

G. Sa zvýši 16-krát.

3. Na zvýšenie vlnovej dĺžky umiestnite nasledujúce typy elektromagnetických vĺn:

ALE.viditeľné svetlo;

B. rádiové vlny;

V. röntgenové žiarenie;

G. Infra červená radiácia.

4. Aktuálny výkon v otvorenom oscilačnom okruhu sa líši v závislosti od zákona i. \u003d 0,8sin4 · 10 5 π t.Nájdite dĺžku vyžarovanej vlny.

5. Koľko elektromagnetických oscilácií s vlnovou dĺžkou 375 m sa vyskytuje v rámci jedného zvuku s frekvenciou 500 Hz, vyslovuje pred páskou recorder vysielacej stanice?

Možnosť 6.

1. Zvážte dva prípady pohybu elektrónov vo vákuu:

a) elektrón sa pohybuje rovnomerne a rovno.

b) elektrón sa pohybuje rovnako a rovný.

V akich prípadoch je emisie elektromagnetických vĺn?

ALE.ale. B.b. V.a) a b). G. Ne), ani b).

2. Ktoré z uvedených zariadení nie je potrebné v rádiovom vysielači?

ALE.Antény. B. Oscillatory Contour.

V. Detektor. G. Generátor nešťastných oscilácií.

3. Medzi vlnami dlhého, krátkeho a ultrashort radu najväčšiu rýchlosť distribúcie vo vákuu majú vlny ...

ALE.dlhý dosah;

B. krátky rozsah;

V.ultrashort Range;

G.rýchlosť distribúcie všetkých vĺn je rovnaká.

4. Radarová stanica vysiela elektromagnetické vlny do určitého média s dĺžkou 10 cm pri frekvencii 2,25 GHz. Aká je rýchlosť vĺn v tomto prostredí a čo bude mať dĺžku elektromagnetických vĺn vo vákuu?

5. Aká limitná vzdialenosť je možné zistiť na povrchu mora lodným radarom radarom umiestneným v nadmorskej výške 8 m nad morom? Aké by malo byť minimálne časové obdobie medzi susednými impulzmi takéhoto lokátora?

ALE. zvyšuje; B.klesá;

V. sa nemení; G.rovná nule.

4. Aká je indukčnosť cievky, ak je jednotná zmena v prúde od 5 do 10 a na 0,1 s, je samoobsluha EMF sa vyskytuje rovná 20 V?

5. Cievka so zanedbateľnou odolnosťou a indukčnosťou 3 GNS je pripojená k súčasnému zdroju s EMF 15 V a zanedbateľným vnútorným odporom. Po akom časovom období prúdu v cievke 50 A?

Možnosť 2.

1. Medený krúžok je na vonkajšom magnetickom poli, takže rovina kruhu je kolmá na magnetické indukčné čiary. Indukcia magnetického poľa je rovnomerne rastúce. Indukčný prúd v kruhu

ALE.zvyšuje; B.klesá;

V. rovná nule; G.konštanta.

2. V medenom krúžku, ktorej rovina je kolmá na magnetické indukčné línie vonkajšieho magnetického poľa, toky indukčného prúdu, ktorého smer je znázornený na obr. 38. Vektor je nasmerovaný kolmou na rovinu vzoru od čitateľa. Modul v tomto prípade

ALE.zvyšuje; B.klesá;

V.sa nemení; G.nie je možné povedať, ako sa zmení.

3. Na 3 sekundy, magnetický tok, ktorý prepichne drôtový rám rovnomerne zvýšený z 6 WB až 9 WB. Čo sa rovná hodnote indukcie EMF v ráme?

ALE.1; B.2; V.3 v; G.0 V.

4. Aká je rýchlosť zmeny súčasnej sily pri vinutí relé s indukčnosťou 3,5 GN, ak je v ňom nadšená samo-indukcia 105 V?

5. Transformátor s transformačným koeficientom 10 znižuje napätie od 10 kV do 800 V. Zároveň sekundárne vinutie ide 2 A. Nájdite odpor sekundárneho vinutia. Straty energie v primárnom vinutí zanedbávané.

Možnosť 3.

ALE. zvyšuje; B. klesá;

V. konštantné a nie rovné nule; G. rovná nule

2. Čo sa rovná samo-indukčnej EMF v cievke s indukčnosťou L \u003d 3 GG s rovnomerným redukciou prúdu od 5 A do 1 a za 2 sekundy?

https://pandia.ru/text/79/197/images/Image053_1.png "ALIGN \u003d" Vľavo "Šírka \u003d" 122 "Výška \u003d" 157 SRC \u003d "\u003e ALE.1 N · m²; B.1 T. · m²; V.1 TL / S; G.1 TL / m²

2. Vodivý kruhový obvod sa riadne pohybuje konštantnou rýchlosťou v smere uvedenom na obrázku 41, v poli priameho vodiča s prúdom. O indukčnom prúde v okruhu možno povedať, že ...

ALE.posiela sa v smere hodinových ručičiek;

B. Je zameraný proti smeru hodinových ručičiek;

V. Nebude vzniknúť;

G. Jeho smer závisí od indukčného modulu magnetického poľa.

3. Aká je indukčnosť rámového rámu, ak pri pevnosti prúdu i \u003d 3 a v ráme vzniká magnetický prietok f \u003d 6 wb?

ALE.0,5 gg; B.2 GN; V.18 GN;

G. Medzi uvedenými odpoveďami nie je správne.

4. Aká je indukčnosť drôtu drôtu, ak je vytvorená v prúde 6 a magnetický prúd 12 · 10 - 3 WB? Záleží na indukcii od prúdu prúdu v ňom?

5. Aký druh nabíjania prechádza cez prierez cievky, ktorých odolnosť je 0,05 ohmov s poklesom magnetického toku vnútri odbočky na 15 mvb?

Možnosť 5.

1. Rám drôtu je v homogénnom magnetickom poli.

ale)Rám sa otáča okolo jednej zo svojich strán.

b)Rám sa pohybuje cez indukčné línie magnetického poľa.

v)Rám sa pohybuje pozdĺž indukčných línií magnetického poľa.

Elektrický prúd dochádza

Div_adblock61 "\u003e

5. Hliníkový krúžok sa nachádza v homogénnom magnetickom poli, takže jeho rovina je kolmá na magnetický indukčný vektor. Priemer krúžku 25 cm, 3 mm krúžková hrúbka drôtu. Určite rýchlosť zmeny magnetickej indukcie v priebehu času, ak je indukčný prúd 12 A. Špecifický odpor hliníka 2,8 · 10 -8 ohm · m.

Možnosť 6.

1. Trvalý priamy magnet klesne cez hliníkový kruh. Modul zrýchlenia magnetu

ALE.na začiatku rozpätia sú kruhy menšie ako g, na konci G;

https://pandia.ru/text/79/197/images/image056_0.png "ALIGN \u003d" Vľavo "Šírka \u003d" 244 "Výška \u003d" 174 SRC \u003d "\u003e ALE.; B.;

V. ; G..

2. Graf (obr. 44) ukazuje závislosť súčasnej sily v reťazci z času. Aký je aktuálne oscilácie obdobie?

ALE.0,5s; B. 2 C; V. 1 s; G. 3 s.

ALE.; B.; V.; G.T.

4. Napíšte rovnicu horných kolísaní napätia na svorkách elektrického obvodu, ak je amplitúda oscilácií 150 V, perióda oscilácie je 0,01 ° C a počiatočná fáza je nulová.

5. Prúd v oscilačnom okruhu sa mení s časom zákonom i. \u003d 0,01SS1000T. Nájdite indukčnosť obrysu, s vedomím, že kapacita jeho kondenzátora 2 · 10 - 5 F.

Možnosť 2.

1. Obdobie oscilácií je 1 ms. Frekvencia týchto oscilácie je rovnaká

ALE. 10 Hz; B.1 kHz; V.10 kHz; G.1MHz

2. Ak sa elektrická kapacita kondenzátora v elektrickom oscilačnom okruhu znižuje 9-krát, potom frekvencia oscilácie

ALE.sa zvýši o 9-krát; B. zvýši 3 krát;

V. zníženie o 9-krát; G. Zníži sa trikrát.

https://pandia.ru/text/79/197/images/Image058_0.png "ALIGN \u003d" Vľavo "Šírka \u003d" 244 "Výška \u003d" 172 "\u003e Amplitúda oscilácie účtu je rovnaká

ALE.3 μkl; B.5 μkl;

V. 6 μkl; G. 9 μkl.

3. Na grafe (obr. 46) ukazuje závislosť súčasnej pevnosti v reťazci z času. Aká je aktívna hodnota aktuálnej sily?

ALE. 0 A; B. 0,5 A; V. ALE; G. ALE.

4. Hodnota aktuálnej pevnosti meranej v ampéroch je nastavená na rovnicu I.\u003d 0,28sin50πt, kde t sa vyjadruje v sekundách. Určite amplitúdu aktuálnej pevnosti, frekvencie a obdobia.

5. Napätie na kondenzátorových doskách v zmenách oscilačných okruhov podľa zákona u. \u003d 50cos104πt. Kapacita kondenzátora 0,9 μf. Nájdite indukčnosť obrysu a zákon o zmene s časom súčasnej sily v reťazci.

Možnosť 4.

1. Ktoré z nižšie uvedených výrazov určuje indukčnú odolnosť indukčnosti cievky L. V okruhu striedavej frekvencie prúdu ω ?

ALE.; B.Ωl; V.; G..

ALE.dvakrát;

B. dvakrát

V. znížil o 4 krát;

G. Nezmenené.

3. Obdobie voľných oscilov v okruhu so zvyšujúcou sa elektrickým výkonom

https://pandia.ru/text/79/197/images/Image060_0.png "ALIGN \u003d" Vľavo "Šírka \u003d" 138 "Výška \u003d" 143 SRC \u003d "\u003e ALE.0,2 s; B.π / 5 s; V.0,1π C; G.0,1 s.

4. Kondenzátor s kapacitou C \u003d 5 μF je pripojený k sieťovému okruhu s um \u003d 95,5 V a frekvenciou ν \u003d 1 kHz (obr. 48). Aká sila zobrazí ammeter zahrnutý v sieti? Odolnosť ammetra sa môže zanedbávať.

Možnosť 6.

1. Aká je obdobie voľných oscilácií v elektrickom obvode kondenzátora s elektrickou kapacitou Za indukčnosť cievky L.?

ALE.Lk; B.; V.; G.2π.

2. Ak je aktívna hodnota u \u003d 100 V. Nájdite maximálnu hodnotu variabilného napätia

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

3. Akú funkciu vykonáva oscilujúci obvod rádiového prijímača?

ALE.Vyberie modulujúci signál z elektromagnetickej vlny;

B. Zvyšuje signál jednej obľúbenej vlny;

V.Prideľuje všetky elektromagnetické vlny zhodné s frekvenciou vlastnými osciláciou;

G. Berie všetky elektromagnetické vlny.

4. Cievka s indukčnosťou L \u003d 50 mg je pripojená k generátoru striedavým prúdom s um \u003d 44,4 V a frekvenciou ν \u003d 1 kHz. Aká sila ukáže ammeter zahrnutý v reťazci?

5. Napätie na kondenzátorových doskách v zmenách oscilačného okruhu podľa zákona u \u003d.100cos104πt. Elektrická kapacita kondenzátora 0,9 μF (obr. 49). Nájdite indukčnosť obrysu a maximálnu hodnotu energie magnetického poľa cievky.

Možnosť 5.

1. Pri distribúcii vo vákuovej elektromagnetickej vlny ...

ALE. dochádza iba prevod energie;

B. Vyskytuje sa iba prenos impulzov;

V. A energie a impulz;

G. Neprenesie žiadnu energiu ani impulz.

2. Ako sa intenzita emisií elektromagnetických vĺn zmení s rovnakou amplitou ich oscilácií v vibrácii, ak je frekvencia oscilácie 2 krát?

ALE.Sa nezmení.

B. Sa zvýši o 2 krát.

V. Sa zvýši 4 krát.

G. Sa zvýši 16-krát.

3. Na zvýšenie vlnovej dĺžky umiestnite nasledujúce typy elektromagnetických vĺn:

ALE.viditeľné svetlo;

B. rádiové vlny;

V. Röntgenové žiarenie;

G. Infra červená radiácia.

4. Aktuálny výkon v otvorenom oscilačnom okruhu sa líši v závislosti od zákona i. \u003d 0,8sin4 · 105π t.Nájdite dĺžku vyžarovanej vlny.

5. Koľko elektromagnetických oscilácií s vlnovou dĺžkou 375 m sa vyskytuje v rámci jedného zvuku s frekvenciou 500 Hz, vyslovuje pred páskou recorder vysielacej stanice?

Možnosť 6.

1. Zvážte dva prípady pohybu elektrónov vo vákuu:

a) elektrón sa pohybuje rovnomerne a rovno.

b) elektrón sa pohybuje rovnako a rovný.

V akich prípadoch je emisie elektromagnetických vĺn?

ALE.ale. B.b. V.a) a b). G. Ne), ani b).

2. Ktoré z uvedených zariadení nie je potrebné v rádiovom vysielači?

ALE.Antény. B. Oscillatory Contour.

V. Detektor. G. Generátor nešťastných oscilácií.

3. Medzi vlnami dlhého, krátkeho a ultrashort radu najväčšiu rýchlosť distribúcie vo vákuu majú vlny ...

ALE.dlhý dosah;

B. krátky rozsah;

V.ultrashort Range;

G. Rýchlosť distribúcie všetkých vĺn je rovnaká.

Skúška "Odraz a refrakcia svetla"

možnosť 1

1. Aký fenomén môže byť vysvetlený červenou farbou položiek?

ALE.Žiarenie s predmetom červeného svetla;

B. Odraz predmetu červenej farby;

V. Absorpcia s predmetom červeného svetla;

G.Prechodom objektu červeného svetla.

2. Zadajte vlastnosti obrazu objektu v plochom zrkadle.

ALE.Imaginárne, priame, rovné veľkosti predmetu.

B. Skutočné, priame, rovné veľkosti predmetu.

V. Imaginárne, invertované, redukované.

G. Imaginárne, priame, redukované.

3. Za skleným hranolom je rozklad bieleho svetla v farebnom spektre. Ktorý z lúčov uvedených pod farieb je odmietnutý hranolom pre väčší uhol?

ALE. Zelená.

https://pandia.ru/text/79/197/images/Image063_0.png "ALIGN \u003d" Vľavo "Šírka \u003d" 204 "Výška \u003d" 125 "\u003e Ľahký lúč padá na povrchu vody v uhle 30º Horizont. Nájdite uholové odrazy a uhol lúča lúča. Pre vodu, index lomu n \u003d 4/3.

5. Zostavte ďalší pohyb lúča v hranolu, ak je uhol pádu 70 ° a index lomu 1,6 (obr. 51).

Možnosť 3.

1. S akou podmienkou môže dávať platný obraz?

ALE. Ani.

B. Ak padá paralelný svetelný lúč na zrkadlo.

V. Ak zrkadlo kvapká svetelný lúč.

G. Ak zrkadlo zníži spotrebný svetelný lúč.

2. Potápač skúma zo zdola nahor z vodovodného svietidla suspendovaného v nadmorskej výške 1 m nad povrchom vody. Zdanlivá výška lampy:

ALE.1m; B. Viac ako 1 m. V. Menej ako 1 m. G. Odpoveď je nejednoznačná.

3. Vzdialenosť od ceruzky do jeho obrazu v plochom zrkadle sa rovná 50 cm. Ceruzka bola vytiahnutá z zrkadla o 10 cm. Vzdialenosť medzi ceruzkou a jeho obrazom bola rovná ...

ALE.40 cm. B. 50 cm. V. 60 cm. G. 70 cm.

4. Nakreslite zdvih lúča skleneným hranolom zobrazeným na obrázku 52.

5. Muž stojaci na brehu nádrže vidí obraz slnka v hladkom povrchu vody, ktorej výška nad horizontom je 25º. Upozornenie na lavičke, upozornil na skutočnosť, že obraz slnka vo vode sa priblížil o 240 cm. Nájdite výšku lavičky, ak je ľudský rast 160 cm.

Možnosť 4.

1. Rukavice určená na pravú ruku bola umiestnená pred plochým zrkadlom. Aká rameno by bola táto rukavica užitočná, ktorá je viditeľná v zrkadle?

ALE.Naľavo. B. Napravo.

2. Osoba vyzerá vertikálne nadol na povrchu nádrže, ktorej hĺbka je 1 m. Zjavný človek. Hĺbka rezervoára ...

ALE.1m;

B. Viac ako 1 m.

V. Menej ako 1 m.

G. Odpoveď je nejednoznačná.

3. Koľko obrázkov je možné pozorovať v systéme pozostávajúcej z dvoch vzájomne kolmých zrkadiel?

ALE.1. B. 2. V. 3. G.. 4.

4. Zrkadlo je zvislé visiace na stenu, že jeho horný okraj je na úrovni hornej časti ľudskej hlavy. Dĺžka zrkadla je 80 cm. Hľadáte vyššie pre osobu, ktorá sa nemôže vidieť v plnej výške?

5. Svetelný lúč padá pod uhlom 45 ° do rovinnej sklenenej dosky. Nakreslite kurz lúčov: Odrazený, refraktovaný a vznikajúci z dosky. Nájdite uhol, pretože sa z dosky vypne, a jeho posunutie, ak je hrúbka dosky 10 cm ( n.= 1,5).

Možnosť 5.

1. Rýchlosť svetla v skle s indexom lomu n \u003d 1,5 je približne rovná ...

ALE. 200.000 m / s. B. 200 000 km / s. V. 300 000 km / s. G. 450 000 km / s.

2. Môže existovať úplný odraz svetla pri pohybe svetelného lúča z vody v diamante? Refrakčný index vody je 1,33 a diamant je 2,4.

ALE.Áno. B. Nie.

3. Svetlo prechádza zo vzduchu na sklo s indexom lomu n. Ktorý z nasledujúcich tvrdení je správne?

ALE.Dĺžka ľahkej vlny a rýchlosť svetla sa znížil n. čas.

B. Svetelná vlnová dĺžka a rýchlosť svetla sa zvýšila n.čas.

V. Dĺžka ľahkej vlny sa nezmenila a rýchlosť svetla sa znížila n.čas.

G. Dĺžka ľahkej vlny sa nezmenil a rýchlosť svetla sa zvýšila n. čas.

4. Na slnečnom dni je tieň dĺžka na zemi z domu 40 m. A zo stromu s výškou 3 m dĺžka tieňa je 4 m. Aká je výška domu?

5. B. bočná plocha Ray Ray, ktorý je rovnobežný so základňou hranolu. Za akých podmienok lúč, absolvovanie hranolu, nezmení svoj smer? Stavať.

Možnosť 6.

1. Uhol pádu svetelného lúča zo vzduchu do povrchu vody je 0 °. Svetlo sa čiastočne odráža vo vzduchu, čiastočne prechádza do vody. Uhly odrazu a refrakcie sú rovnaké:

ALE.0º; 0º B.90 °; 0º

V. 0º; 90 °. G.90 °; 90 °.

2. Môže existovať úplný odraz svetla pri pohybe svetelného lúča zo skla do vody? Refrakčný index vody je 1,33 a sklo - 1,5.

ALE.Áno. B. Nie.

3. Ako bude uhol medzi padajúcim plochým zrkadlom a odrazeným lúčom pri zvyšovaní uhla pádu 10 °?

ALE.Sa nezmení.

B.. Sa zvýši o 5º.

V. Sa zvýši o 10 °.

G.. Sa zvýši o 20º.

4. Ryby, ktoré sa nachádzajú v hĺbke 1 m, pozerá sa vertikálne do očí rybára. Hlava rybára sa nachádza v nadmorskej výške 1,5 m nad vodou. Čo bude ryba vykazovať vedúceho rybára?

5. Nájdite počet obrázkov n.bodový zdroj svetla získaného v dvoch plochých zrkadlách tvoriacich uhol 60º. Vytvorte všetky obrázky, ak je zdroj na bisetore uhla.

Vyšetrenie číslo 8. "Geometrická optika"

možnosť 1

1. Obrázok 53 ukazuje šošovky vyrobené zo skla a vo vzduchu. Aké šošovky budú zbierať?

ALE.1, 2, 3. B. 1, 2, 4. V. 1, 2, 5. G.. 3, 4, 6.

2. Optická sila šošoviek sa rovná 5 dPTR. Čo sa rovná svojej ohniskovej vzdialenosti?

ALE. - 0,5 cm. B.2 cm. V. - 20 cm. G.50 cm.

3. Ak chcete získať platný, zväčšený, obrátený obraz v zbernej šošovke, je potrebné lokalizovať ...

ALE.v šošovkách zaostrenia;

Šošovky, predmet AU A jeho obraz A "B". Určite graficky polohu optického centra a zameranie šošoviek.

5. Dve rovnaké tenké zberné šošovky úzko zložené tak, aby ich optické osi sa zhodovalo a umiestnili vo vzdialenosti 12,5 cm od objektu. Aký je optický výkon systému a jeden objektív, ak bol skutočný obrázok daný systémom šošoviek štyrikrát viac predmet?

Možnosť 2.

1. Obrázok 55 ukazuje šošovky zo skla a vo vzduchu. Aké šošovky budú rozptýlené?

ALE.1, 2, 3. B. 1, 2, 4. V. 4, 5, 6. G.. 3, 4, 6.

2. Tenká kostná šošovka má ohniskovú vzdialenosť 80 cm. Aká je jeho optická sila?

ALE.0,8 dptr. B.1.25 DPTR. V. 8 DPTR. G.12,5 dPTR.

3. Ak chcete získať imaginárny, zväčšený, priamy obrázok v zbernej šošovke, je potrebné lokalizovať ...

ALE.v šošovkách zaostrenia;

B. medzi zameraním a objektívom;

V. medzi zameraním a dvojitým zameraním šošoviek;

Šošovky, predmet AUa jeho obraz "B". Určite graficky polohu optického centra a zameranie šošoviek.

5. Dva šošovky, konvexné a konkávne, úzko zložené tak, aby sa ich optické osi zhodovali. Ohnisková vzdialenosť konvexných šošoviek je 10 cm. Keď bol takýto systém umiestnený vo vzdialenosti 40 cm od objektu, potom sa na obrazovke na obrazovke získal číry obraz objektu. Určite optickú silu konkávneho objektívu, ak je vzdialenosť od objektu na obrazovke 1,6 m.

Možnosť 3.

1. Ak chcete získať obrázok, ktorý je rovný šošovke zberu, musí byť predmet umiestnený ...

ALE.v šošovkách zaostrenia;

B. V šošovkách s dvojitým zameraním;

V. medzi zameraním a objektívom;

2. Ohnisková vzdialenosť rozptylového objektívu je 6 m a obraz uvedený týmto objektívom je umiestnený od objektívu vo vzdialenosti 2 m. V akej vzdialenosti od šošoviek je predmetom?

ALE.0,5 m. B.2 m. V.3m. G.12 m.

3. Predmet je medzi zaostrením a dvojitému zameraniu šošovky rozptylu. Obrázok objektu v objektíve ...

ALE. platné, invertované, redukované;

B.. platné, invertované, zväčšené;

V. imaginárne, priame, redukované;

https://pandia.ru/text/79/197/images/image070_0.png "ALIGN \u003d" Vľavo "Šírka \u003d" 146 "Výška \u003d" 123 SRC \u003d "\u003e B. Dvojité zameranie šošoviek;

V. medzi zameraním a objektívom;

G. Medzi zameraním a dvojitým zameraním šošoviek.

4. Určite konštrukciu polohu zaostrenia objektívu, ak je optická os nastavená a priebeh ľubovoľného lúča (obr. 58).

5. Objem 20 cm vysoký je kolmý na hlavnú optickú os rozptylového objektívu s ohniskovou dĺžkou 40 cm. Vzdialenosť od objektu do objektívu je 10 cm. Opíšte obraz objektu v objektíve. Nájdite vzdialenosť od šošoviek na obrázok objektu a výšky obrazu.

Možnosť 5.

Magnetický prietok cez obvod sa môže líšiť z nasledujúcich dôvodov:

Pri umiestnení pevného vodivého okruhu do striedavého magnetického poľa.
Keď sa vodič pohybuje v magnetickom poli, ktoré sa časom nemusí meniť.

V oboch týchto prípadoch sa vykoná zákon elektromagnetickej indukcie. Zároveň je pôvod elektromotorickej sily v týchto prípadoch iný. Podrobnejšie zvážte druhý z týchto prípadov

V tomto prípade sa vodič pohybuje v magnetickom poli. Spolu s vodičom robia pohyb a všetky poplatky, ktoré sú vo vnútri vodiča. Pre každé z týchto poplatkov z magnetického poľa bude Lorentz konať. Prispeje k pohybu poplatkov vo vnútri vodiča.

EMF indukcia v tomto prípade bude mať magnetický pôvod.

Zvážte nasledujúce skúsenosti: magnetický obrys, ktorý má jednu stranu pohyblivá, umiestnená v homogénnom magnetickom poli. Pohyblivá strana dĺžky L začne posúvať pozdĺž strán MD a NC s konštantnou rýchlosťou V. Zároveň zostáva rovnobežná strana CD. Magnetický indukčný vektor poľa bude kolmý na vodič a urobiť uhol a smer jeho rýchlosti. Nasledujúci obrázok ukazuje laboratórnu inštaláciu pre túto skúsenosť:

Lorentzový výkon pôsobiaci na pohyblivú časticu sa vypočíta podľa nasledujúceho vzorca:

Fl \u003d | q | * v * b * hriech (A).

Power Lorentz bude smerovaný pozdĺž segmentu MN. Dovoľte nám vypočítať prácu sily Lorentzu:

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

Indukcia EMF je pomer práce vykonávanej silou pri pohybe jediného kladného náboja, do veľkosti tohto poplatku. Preto máme:

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

Tento vzorec bude platný pre akýkoľvek vodič pohybujúci sa konštantnou rýchlosťou v magnetickom poli. EMF indukcia bude len v tomto vodiči, pretože zostávajúce potrubia obrysu zostávajú nehybné. Samozrejme, EDC indukcia v celom okruhu sa rovná indukcii EMF v pohybu vodiča.

EMF Elektromagnetického indukčného zákona

Magnetický prietok cez rovnaký obvod ako v príklade vyššie, sa rovná:

Ф \u003d B * S * COS (90-A) \u003d B * S * SIN (A).

Tu uhol (90s) \u003d uhol medzi magnetickým indukčným vektorom a normálnou k povrchu obrysu. Pre nejakú dobu bude AT The Contour Area zmení na Δs \u003d -L * v * ΔT. Značka mínus ukazuje, že oblasť sa znižuje. Zároveň sa v tomto čase zmení magnetický tok:

Δf \u003d -B * l * v * hriech (A).

Potom sa indukcia EMF rovná:

EI \u003d -ΔΔF / \u200b\u200bΔt \u003d b * l * v * hriech (A).

Ak sa celý obrys presunie v homogénnom magnetickom poli s konštantnou rýchlosťou, potom bude indukcia nula, pretože v magnetickom toku nebude zmena.