Open Library - et åpent bibliotek med pedagogisk informasjon. Induksjon emk i bevegelige ledere Induksjon emk i en bevegelig leder

EN.øker; B. avtar;

I. endres ikke; G. lik null.

4. Hva er induktansen til spolen hvis det med en jevn endring i strømmen i den fra 5 til 10 A på 0,1 s oppstår en selvinduktiv emk lik 20 V?

5. En spole med neglisjerbar motstand og induktans på 3 H kobles til en strømkilde med en emk på 15 V og neglisjerbar intern motstand. Etter hvilken tidsperiode når strømmen i spolen 50 A?

Alternativ 2

1. Kobberringen er i et eksternt magnetfelt slik at ringens plan er vinkelrett på linjene for magnetisk induksjon. Induksjon magnetfeltøker jevnt. Induksjonsstrøm i ringen

EN.øker; B. avtar;

I. lik null; G. fast.

2. I en kobberring, hvis plan er vinkelrett på linjene for magnetisk induksjon av det eksterne magnetfeltet, flyter en induksjonsstrøm, hvis retning er vist i fig. 38. Vektoren er rettet vinkelrett på tegningens plan bort fra leseren. Modulen i dette tilfellet

EN.øker; B. avtar;

I. endres ikke; G. det er umulig å si hvordan det endrer seg.

3. På 3 sekunder magnetisk fluks, penetrerende trådrammen, økt jevnt fra 6 Wb til 9 Wb. Hva er verdien av den induserte emk i rammen?

EN. 1 V; B. 2 V; I. 3 V; G. 0 V.

4. Hva er endringshastigheten for strøm i en relévikling med en induktans på 3,5 H hvis en selvinduktiv emk på 105 V er eksitert i den?

5. En transformator med transformasjonsforhold 10 reduserer spenningen fra 10 kV til 800 V. Samtidig går det en strøm på 2 A i sekundærviklingen Finn motstanden til sekundærviklingen. Overse energitap i primærviklingen.

Alternativ 3

1. Den ledende kretsen beveger seg med konstant hastighet i et konstant jevnt magnetfelt slik at den magnetiske induksjonsvektoren er vinkelrett på kretsens plan (fig. 39). Konturhastighetsvektoren er vinkelrett på vektoren. I dette tilfellet, over tid, den induserte emk i kretsen

EN.øker; B. avtar;

I. konstant og ikke lik null; G. lik null

2. Hva er den selvinduktive emk i en spole med induktans L = 3 H når strømmen avtar jevnt fra 5 A til 1 A på 2 sekunder?

https://pandia.ru/text/79/197/images/image053_1.png" align="left" width="122" height="157 src="> EN. 1 N m²; B. 1 T m²; I. 1 T/s; G. 1 T/m²

2. En ledende sirkulær sløyfe beveger seg translasjonsmessig med konstant hastighet i retningen angitt i figur 41 i feltet til en rett leder som fører strøm. Om den induserte strømmen i en krets kan vi si at...

EN. den er rettet med klokken;

B. den er rettet mot klokken;

I. det vil ikke oppstå;

G. retningen avhenger av magnetfeltinduksjonsmodulen.

3. Hva er induktansen til trådrammen hvis det ved en strømstyrke på I = 3 A oppstår en magnetisk fluks Ф = 6 Wb i rammen?

EN. 0,5 Gn; B. 2 Gn; I. 18 Gn;

G. Det er ikke noe riktig svar blant de oppførte svarene.

4. Hva er induktansen til en trådspole hvis det skapes en magnetisk fluks på 12·10 – 3 Wb ved en strøm på 6 A? Er induktansen til en spole avhengig av strømmen i den?

5. Hvilken ladning vil passere gjennom tverrsnittet til en spole hvis motstand er 0,05 Ohm når den magnetiske fluksen inne i spolen avtar med 15 mWb?

Alternativ 5

1. Trådrammen er i et jevnt magnetfelt.

EN) Rammen roteres rundt en av sidene.

b) Rammen flyttes over magnetfeltinduksjonslinjene.

V) Rammen flyttes langs magnetfeltinduksjonslinjene.

Elektrisitet oppstår

DIV_ADBLOCK61">

5. En aluminiumring er plassert i et jevnt magnetfelt slik at planet er vinkelrett på den magnetiske induksjonsvektoren. Ringdiameter 25 cm, ringtrådtykkelse 2 mm. Bestem endringshastigheten for magnetisk induksjon over tid hvis en induksjonsstrøm på 12 A vises i ringen. Resistiviteten til aluminium er 2,8·10 -8 Ohm·m.

Alternativ 6

1. En permanent rett magnet faller gjennom en aluminiumsring. Magnet fallakselerasjonsmodul

EN. i begynnelsen av ringpassasjen er det mindre g, på slutten er det mer g;

https://pandia.ru/text/79/197/images/image056_0.png" align="left" width="244" height="174 src="> EN.; B.;

I. ; G..

2. Grafen (fig. 44) viser avhengigheten av strømmen i kretsen på tid. Hva er perioden for gjeldende oscillasjon?

EN. 0,5s; B. 2 s; I. 1 s; G. 3 s.

3. Perioden med frie oscillasjoner av strømmen i den elektriske kretsen er lik T. På et tidspunkt energien elektrisk felt i kondensatoren når et maksimum. Etter hvilken minimumstid vil energien til magnetfeltet i spolen nå sitt maksimum?

EN.; B.; I.; G. T.

4. Skriv ligningen harmoniske vibrasjoner spenning ved terminalene til den elektriske kretsen, hvis oscillasjonsamplituden er 150 V, er oscillasjonsperioden 0,01 s, og innledende fase lik null.

5. Strømmen i oscillasjonskretsen endres over tid i henhold til loven Jeg=0,01cos1000t. Finn induktansen til kretsen, vel vitende om at kapasitansen til kondensatoren er 2 10 - 5 F.

Alternativ 2

1. Oscillasjonsperioden er 1 ms. Frekvensen av disse svingningene er

EN. 10 Hz; B. 1 kHz; I. 10 kHz; G. 1 MHz

2. Hvis den elektriske kapasiteten til en kondensator i en elektrisk oscillerende krets reduseres med 9 ganger, vil oscillasjonsfrekvensen

EN. vil øke 9 ganger; B. vil øke 3 ganger;

I. vil reduseres med 9 ganger; G. reduseres med 3 ganger.

3. En motstand, kondensator og spole er koblet i serie til en vekselstrømkrets. Amplituden til spenningssvingninger på motstanden er 3 V, på kondensatoren 5 V, på spolen 1 V. Hva er amplituden til oscillasjonene på den delen av kretsen som består av disse tre elementene?

https://pandia.ru/text/79/197/images/image058_0.png" align="left" width="244" height="172"> Amplituden til ladningssvingninger er

EN. 3 uC; B. 5 uC;

I. 6 uC; G. 9 µC.

3. Grafen (fig. 46) viser avhengigheten av strømmen i kretsen på tid. Hva er den effektive verdien av strømmen?

EN. 0 A; B. 0,5 A; I. EN; G. EN.

4. Strømmen målt i ampere er gitt av ligningen Jeg= 0,28sin50πt, hvor t er uttrykt i sekunder. Bestem amplituden til strømmen, frekvensen og perioden.

5. Spenningen på kondensatorplatene i oscillerende krets varierer i henhold til loven u= 50сos104πt. Kondensatorkapasiteten er 0,9 µF. Finn induktansen til kretsen og loven om endring i strømstyrke i kretsen over tid.

Alternativ 4

1. Hvilket av følgende uttrykk bestemmer den induktive reaktansen til den induktive spolen? L i en vekselstrømkrets med en frekvens ω ?

EN.; B.ωL; I.; G..

2. I en krets bestående av en kondensator og en spole oppstår det frie elektromagnetiske oscillasjoner. Hvis, over tid, den initiale ladningen som tilføres kondensatoren halveres, vil den totale energien som er lagret i kondensatoren

EN. redusert med halvparten;

B. doblet;

I. redusert med 4 ganger;

G. har ikke endret seg.

3. Periode med frie oscillasjoner i kretsen med økende elektrisk kapasitet

https://pandia.ru/text/79/197/images/image060_0.png" align="left" width="138" height="143 src="> EN. 0,2 s; B.π/5 s; I. 0,1 π s; G. 0,1 s.

4. En kondensator med kapasitet C = 5 μF kobles til en vekselstrømkrets med Um = 95,5 V og frekvens ν = 1 kHz (fig. 48). Hvilken strømstyrke vil amperemeteret som er koblet til nettverket vise? Motstanden til amperemeteret kan neglisjeres.

5. Ladningen på kondensatorplatene til oscillerende krets varierer i henhold til loven q = 3·10 – 7 сos800πt. Sløyfeinduktans 2 H. Forsømmelse av aktiv motstand, finn den elektriske kapasitansen til kondensatoren og de maksimale energiverdiene til det elektriske feltet til kondensatoren og magnetfeltet til induktoren.

Alternativ 6

1. Hva er perioden for frie oscillasjoner i en elektrisk krets fra en kondensator med elektrisk kapasitet MED og induktorer L?

EN.LC; B.; I.; G. 2π.

2. Finn maksimalverdien til vekselspenningen hvis den effektive verdien av U = 100 V.

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

3. Hvilken funksjon utfører oscilleringskretsen til en radiomottaker?

EN. Isolerer et modulerende signal fra en elektromagnetisk bølge;

B.Øker signalet til én valgt bølge;

I. Velger fra alle elektromagnetiske bølger de som sammenfaller i frekvens med naturlige oscillasjoner;

G. Mottar alle elektromagnetiske bølger.

4. En spole med induktans L = 50 mH kobles til en vekselstrømgenerator med Um = 44,4 V og frekvens ν = 1 kHz. Hvilken strømstyrke vil amperemeteret som er koblet til kretsen vise?

5. Spenningen på kondensatorplatene i oscilleringskretsen endres i henhold til loven u = 100сos104πt. Den elektriske kapasiteten til kondensatoren er 0,9 µF (fig. 49). Finn induktansen til kretsen og den maksimale verdien av energien til magnetfeltet til spolen.

6. Når strømmen i induktoren endres med 1 A på en tid på 0,6 s, induseres en emk på 0,2 mV i den. Hvor lang vil være radiobølgen som sendes ut av generatoren, hvis oscillerende krets består av denne spolen og en kondensator med en kapasitet på 14,1 nF?

Alternativ 5

1. Når en elektromagnetisk bølge forplanter seg i et vakuum...

EN. bare energioverføring skjer;

B. bare momentumoverføring skjer;

I. både energi og momentum overføres;

G. det er ingen overføring av energi eller momentum.

2. Hvordan vil intensiteten av strålingen fra elektromagnetiske bølger endre seg med samme amplitude av svingningene deres i vibratoren, hvis oscillasjonsfrekvensen økes med 2 ganger?

EN. Vil ikke endre seg.

B. Vil øke 2 ganger.

I. Vil øke 4 ganger.

G. Vil øke 16 ganger.

3. Ordne følgende typer elektromagnetiske bølger i rekkefølge etter økende bølgelengde:

EN. synlig lys;

B. radiobølger;

I. røntgenstråling;

G. infrarød stråling.

4. Strømstyrken i en åpen oscillerende krets varierer avhengig av tid i henhold til loven Jeg= 0,8sin4·105π t. Finn den utsendte bølgelengden.

5. Hvor mange elektromagnetiske svingninger med en bølgelengde på 375 m oppstår i løpet av en periode av en lyd med en frekvens på 500 Hz som snakkes foran en båndopptaker på en sendestasjon?

Alternativ 6

1. Tenk på to tilfeller av elektronbevegelse i vakuum:

a) Elektronet beveger seg jevnt og rettlinjet.

b) Elektronet beveger seg jevnt akselerert og rettlinjet.

I hvilke tilfeller avgir elektromagnetiske bølger?

EN. EN. B. b. I. a) og b). G. Verken a) eller b).

2. Hvilken av følgende enheter er ikke nødvendig i en radiosender?

EN. Antenne. B. Oscillerende krets.

I. Detektor. G. Generator for kontinuerlige oscillasjoner.

3. Blant bølgene i det lange, korte og ultrakorte området har bølgene den høyeste forplantningshastigheten i vakuum...

EN. lang rekkevidde;

B. kort avstand;

I. ultrakort rekkevidde;

G. Utbredelseshastighetene til alle bølger er de samme.

4. En radarstasjon sender elektromagnetiske bølger 10 cm lange med en frekvens på 2,25 GHz inn i et bestemt medium. Hva er hastigheten på bølgene i dette mediet, og hva vil lengden på de elektromagnetiske bølgene være i et vakuum?

5. På hvilken maksimal avstand kan et mål på havoverflaten oppdages av en skipsradar plassert i en høyde av 8 m over havet? Hva bør være minimumstidsintervallet mellom tilstøtende pulser til en slik locator?

Test "Refleksjon og brytning av lys"

valg 1

1. Hvilket fenomen kan forklare den røde fargen på gjenstander?

EN. Sender ut rødt lys fra en gjenstand;

B. Refleksjon med en rød gjenstand;

I. Absorpsjon av rødt lys av en gjenstand;

G. Ved å sende rødt lys til en gjenstand.

2. Angi egenskapene til bildet av en gjenstand i et flatt speil.

EN. Fantasisk, direkte, lik objektet i størrelse.

B. Ekte, rett, lik objektet i størrelse.

I. Fantasimessig, omvendt, redusert.

G. Fantasimessig, direkte, redusert.

3. Bak glassprismet dekomponeres hvitt lys til et fargespekter. Hvilken av de følgende fargene på strålene avledes av et prisme gjennom en større vinkel?

EN. Grønn.

https://pandia.ru/text/79/197/images/image063_0.png" align="left" width="204" height="125">En lysstråle faller på overflaten av vannet i en vinkel på 30º til horisonten Finn vinkelrefleksjonene og brytningsvinkelen til strålen. For vann er brytningsindeksen n = 4/3.

5. Konstruer den videre banen til strålen i prismet hvis innfallsvinkelen er 70º og brytningsindeksen er 1,6 (fig. 51).

Alternativ 3

1. Under hvilke forhold kan et plan speil produsere et ekte bilde?

EN. Ikke under noen omstendigheter.

B. Hvis en parallell lysstråle faller på et speil.

I. Hvis en konvergerende lysstråle faller på et speil.

G. Hvis en divergerende lysstråle faller på et speil.

2. En dykker ser opp fra vannet på en lampe hengende i en høyde av 1 m over vannoverflaten. Tilsynelatende lampehøyde:

EN. 1m; B. Mer enn 1 m. I. Mindre enn 1 m. G. Svaret er tvetydig.

3. Avstanden fra blyanten til bildet i et flatt speil var lik 50 cm. Blyanten ble flyttet 10 cm fra speilet. Avstanden mellom blyanten og bildet ble lik...

EN. 40 cm. B. 50 cm. I. 60 cm. G. 70 cm.

4. Tegn banen til strålen gjennom glassprismet vist i figur 52.

5. En person som står på kysten av et reservoar ser i den glatte overflaten av vannet et bilde av solen, hvis høyde over horisonten er 25º. Han satte seg ned på en benk og la merke til at bildet av solen i vannet nærmet seg ham med 240 cm. Finn høyden på benken hvis personens høyde er 160 cm.

Alternativ 4

1. En hanske beregnet for høyre hånd ble plassert foran et flatt speil. På hvilken hånd vil en hanske som den som er synlig i speilet være nyttig?

EN. Til venstre. B. Til høyre.

2. En person ser vertikalt ned på overflaten av et reservoar, hvis dybde er 1 m. Den tilsynelatende dybden av reservoaret for en person...

EN. 1m;

B. Mer enn 1 m.

I. Mindre enn 1 m.

G. Svaret er tvetydig.

3. Hvor mange bilder S kan observeres i et system som består av to innbyrdes vinkelrette speil?

EN. 1. B. 2. I. 3. G. 4.

4. Et speil henger vertikalt på veggen slik at den øvre kanten er på nivå med toppen av personens hode. Lengden på speilet er 80 cm. Over hvilken høyde vil en person ikke kunne se seg selv i full høyde?

5. En lysstråle faller i en vinkel på 45º på en planparallell glassplate. Tegn banen til stråler: reflektert, brutt og dukker opp fra platen. Finn vinkelen der strålen kommer ut av platen og dens forskyvning hvis tykkelsen på platen er 10 cm ( n= 1,5).

Alternativ 5

1. Lyshastigheten i glass med brytningsindeks n = 1,5 er omtrent lik...

EN. 200 000 m/s. B. 200 000 km/s. I. 300 000 km/s. G. 450 000 km/s.

2. Kan det skje? total refleksjon lys når en lysstråle går fra vann til diamant? Brytningsindeksen til vann er 1,33, og den for diamant er 2,4.

EN. Ja. B. Nei.

3. Lys går fra luft til glass med brytningsindeks n. Hvilket av følgende utsagn er sant?

EN. Lysets bølgelengde og lysets hastighet er redusert med n en gang.

B. Lysets bølgelengde og lysets hastighet har økt med n en gang.

I. Lysets bølgelengde har ikke endret seg, men lysets hastighet har sunket med n en gang.

G. Lysets bølgelengde har ikke endret seg, men lysets hastighet har økt med n en gang.

4. På en solrik dag er lengden på skyggen på bakken fra huset 40 m. Og fra et tre 3 m høyt er lengden på skyggen 4 m. Hva er høyden på huset?

5. En stråle som løper parallelt med bunnen av prismet faller på sideflaten til et likebenet prisme. Under hvilke forhold vil en stråle, etter å ha passert gjennom et prisme, ikke endre retning? Lag konstruksjoner.

Alternativ 6

1. Innfallsvinkelen til en lysstråle fra luft til vannoverflaten er 0º. Lyset reflekteres delvis ut i luften, og går delvis ut i vannet. Vinklene for refleksjon og brytning er henholdsvis like:

EN. 0º; 0º. B. 90º; 0º.

I. 0º; 90º. G. 90º; 90º.

2. Kan total refleksjon av lys oppstå når en lysstråle går fra glass til vann? Brytningsindeksen til vann er 1,33, og glass er 1,5.

EN. Ja. B. Nei.

3. Hvordan vil vinkelen mellom innfallende og reflekterte stråler endres når innfallsvinkelen øker med 10º?

EN. Vil ikke endre seg.

B. Øk med 5º.

I. Øk med 10º.

G. Øk med 20º.

4. En fisk som befinner seg på 1 m dyp ser vertikalt opp i øynene til fiskeren. Fiskerens hode er 1,5 m over vannet. Hva blir avstanden til fiskerens hode for fisken?

5. Finn antall bilder n en punktlyskilde oppnådd i to flate speil som danner en vinkel på 60º med hverandre. Konstruer alle bildene hvis kilden er plassert på halveringslinjen til vinkelen.

Test nr. 8. "Geometrisk optikk"

valg 1

1. Figur 53 viser linser laget av glass og svever i luften. Hvilke linser vil konvergere?

EN. 1, 2, 3. B. 1, 2, 4. I. 1, 2, 5. G. 3, 4, 6.

2. Den optiske kraften til linsen er - 5 dioptriere. Hva er brennvidden?

EN.– 0,5 cm. B. 2 cm. I.– 20 cm. G. 50 cm.

3. For å få et ekte, forstørret, invertert bilde i en konvergerende linse, må objektet plasseres...

EN. i fokus på linsen;

Linser, objekt AB og hans bilde A"B". Bestem grafisk posisjonen til det optiske senteret og brennpunktene til linsen.

5. To identiske tynne konvergerende linser ble brettet tett slik at deres optiske akser falt sammen og plassert i en avstand på 12,5 cm fra objektet. Hva er den optiske kraften til systemet og en linse hvis det faktiske bildet produsert av linsesystemet var fire ganger størrelsen på objektet?

Alternativ 2

1. Figur 55 viser linser laget av glass og svever i luften. Hvilke linser vil avvike?

EN. 1, 2, 3. B. 1, 2, 4. I. 4, 5, 6. G. 3, 4, 6.

2. En tynn bikonveks linse har en brennvidde på 80 cm Hva er dens optiske kraft?

EN. 0,8 dioptrier B. 1,25 dioptrier I. 8 dioptrier G. 12,5 dioptrier.

3. For å få et virtuelt, forstørret, direkte bilde i en konvergerende linse, må objektet plasseres...

EN. i fokus på linsen;

B. mellom fokus og linse;

I. mellom fokus og dobbel fokus på linsen;

Linser, objekt AB og hans bilde A "B". Bestem grafisk posisjonen til det optiske senteret og brennpunktene til linsen.

5. To linser, konvekse og konkave, ble brettet tett slik at deres optiske akser falt sammen. Brennvidden til en konveks linse er 10 cm. Når et slikt system ble plassert i en avstand på 40 cm fra et objekt, fikk man et klart bilde av objektet på skjermen på den andre siden av det. Bestem den optiske kraften til en konkav linse hvis avstanden fra objektet til skjermen er 1,6 m.

Alternativ 3

1. For å få et bilde i en konvergerende linse som er like stor som et objekt, må objektet være lokalisert...

EN. i fokus på linsen;

B. i dobbeltfokusobjektiver;

I. mellom fokus og linse;

2. Brennvidden til en divergerende linse er 6 m, og bildet gitt av denne linsen er plassert i en avstand på 2 m fra linsen. I hvilken avstand er objektet fra linsen?

EN. 0,5 m. B. 2 m. I. 3m. G. 12 m.

3. Objektet er mellom fokuset og dobbeltfokuset til en divergerende linse. Bilde av et objekt i en linse...

EN. ekte, omvendt, forminsket;

B. ekte, omvendt, økt;

I. imaginær, direkte, redusert;

https://pandia.ru/text/79/197/images/image070_0.png" align="left" width="146" height="123 src="> B. bak dobbeltfokuslinsen;

I. mellom fokus og linse;

G. mellom fokus og dobbel fokus på objektivet.

4. Bestem ved konstruksjon plasseringen av brennpunktene til linsen hvis den optiske aksen og banen til en vilkårlig stråle er gitt (fig. 58).

5. Et objekt 20 cm høyt er plassert vinkelrett på den optiske hovedaksen til en divergerende linse med brennvidde på 40 cm Avstanden fra objektet til linsen er 10 cm Beskriv bildet av objektet i linsen. Finn avstanden fra linsen til bildet av objektet og høyden på bildet.

Alternativ 5

I et jevnt magnetfelt beveger en rett leder seg med konstant hastighet slik at hastighetsvektoren er vinkelrett på lederen. Magnetfeltinduksjonsvektoren er også vinkelrett på lederen og danner en vinkel α = 30° med vektoren. Da begynner den samme lederen å bevege seg med samme hastighet, i samme magnetfelt, men på en slik måte at vinkelen α øker med 2 ganger. Hvordan vil følgende fysiske størrelser endres som følge av dette: modulen til den induktive emf som oppstår i lederen; modul for den elektriske feltstyrken inne i lederen?

For hver mengde bestemmer du endringens tilsvarende natur:

1) vil øke;

2) vil avta;

3) vil ikke endre seg.

Skriv ned tallene i svaret ditt, ordne dem i rekkefølgen som tilsvarer tabellen:

Løsning.

Den induserte emk for en leder som beveger seg i et magnetfelt vinkelrett på lederen, beregnes med formelen: Derfor, når vinkelen mellom hastigheten og retningen til magnetfeltet øker, vil den induserte emk i lederen også øke.

Modulen til den elektriske feltstyrken inne i lederen er direkte proporsjonal med den induserte emf, derfor vil modulen til den elektriske feltstyrken også øke.

Svar: 11.

Julia Gorbatsjoeva 14.04.2017 22:26

I referanserammen til lederen (der den er stasjonær) oppstår et konstant elektrisk felt. Hvis en leder er i et konstant elektrisk felt, er størrelsen på den elektriske feltstyrken inne i den null.

Du kan argumentere annerledes. Hvis det er en elektrisk feltstyrke inne i en leder, virker en kraft på ladningsbærerne i lederen (for eksempel elektroner). Under påvirkning av denne kraften beveger ladningsbærere seg og en elektrisk strøm eksisterer i lederen. Dermed er selve utsagnet om at det er en elektrisk feltstyrke som ikke er null inne i en leder, ekvivalent med utsagnet om at en konstant strøm opprettholdes i lederen.

Tilgjengelighet likestrøm i en leder som ikke danner en lukket krets - dette er en absurditet, i strid med loven om bevaring av ladning.

Anton

Ladningene i den aktuelle lederen påvirkes av to krefter som balanserer hverandre: kraften fra det elektriske feltet skapt av de omfordelte ladningene (under overgangsprosessen i begynnelsen av bevegelsen), og Lorentz-kraften fra magnetfeltet . Hvis det ikke var noe elektrisk felt, ville magnetfeltet forårsaket en elektrisk strøm. Under overgangsprosessen fører denne elektriske strømmen til en omfordeling av ladninger i lederen.

Når den elektriske feltstyrken er forskjellig fra null, oppstår det en strøm i lederen hvis det ikke er ytre krefter som kan øke eller redusere denne strømmen, inkludert fullstendig kompensering av effekten av det elektriske feltet.

Alternativ 3

EN.øker; B. avtar;

I. konstant og ikke lik null; G. lik null

2. Hva er den selvinduktive emk i en spole med induktans L = 3 H når strømmen avtar jevnt fra 5 A til 1 A på 2 sekunder?

EN. 6 V; B. 9 V; I. 24 V; G. 36 V.

3. Figur 40 viser en graf over den magnetiske fluksen gjennom en ledende stasjonær krets kontra tid. I hvilket tidsintervall er modulen til den induserte emk i kretsen lik null?

EN. 0 – 1 s; B. 1 – 3 s; I. 0 – 2 s; G. 3 – 4 sek.

4. En spole med en induktans på 1 Hn slås på ved en spenning på 20 V. Bestem tiden hvor strømmen i den når 30 A.

5. En leder med en aktiv lengde på 15 cm beveger seg med en hastighet på 10 m/s vinkelrett på induksjonslinjene til et jevnt magnetfelt med en induksjon på 2 Tesla. Hvilken strømstyrke vises i lederen hvis den er kortsluttet? Kretsmotstand 0,5 Ohm.

Alternativ 4

1. En magnetisk fluks på 1 Wb kan uttrykkes i SI som

EN. 1 N m²; B. 1 T m²; I. 1 T/s; G. 1 T/m²

2. En ledende sirkulær krets beveger seg translasjonsmessig med konstant hastighet i retningen angitt i figur 41 i feltet til en rett leder som fører strøm. Om den induserte strømmen i en krets kan vi si at...

EN. den er rettet med klokken;

B. den er rettet mot klokken;

I. det vil ikke oppstå;

G. retningen avhenger av magnetfeltinduksjonsmodulen.

EN. 0,5 Gn; B. 2 Gn; I. 18 Gn;

4. Hva er induktansen til en trådspole hvis det skapes en magnetisk fluks på 12·10 – 3 Wb ved en strøm på 6 A? Er induktansen til en spole avhengig av strømmen i den?

5. Hvilken ladning vil passere gjennom tverrsnittet til en spole hvis motstand er 0,05 Ohm når den magnetiske fluksen inne i spolen avtar med 15 mWb?

Alternativ 5

1. Trådrammen er i et jevnt magnetfelt.

EN) Rammen roteres rundt en av sidene.

b) Rammen flyttes over magnetfeltinduksjonslinjene.

V) Rammen flyttes langs magnetfeltinduksjonslinjene.

Elektrisk strøm oppstår

EN. bare i tilfelle EN;B. bare i tilfelle b;

I. bare i tilfelle V;G. i alle tilfeller.

2. Figur 42 viser en graf over endringen i strømstyrke i en 6 H induktansspole når kretsen åpnes. Estimer gjennomsnittsverdien av selvinduksjons-EMF i en tidsperiode på 1 - 2 s.

EN. 36 V; B. 18 V; I. 9 V; G. 3 V.

3. Hva er induktansen til trådrammen hvis det ved en strømstyrke på I = 3 A oppstår en magnetisk fluks Ф = 6 Wb i rammen?

EN. 0,5 Gn; B. 2 Gn; I. 18 Gn; G. Det er ikke noe riktig svar blant de oppførte svarene.

4. Hva er magnetfeltinduksjonen hvis en emk på 1,5 V ble eksitert i en leder med en aktiv dellengde på 50 cm, som beveger seg med en hastighet på 10 m/s vinkelrett på induksjonsvektoren?

5. En aluminiumring er plassert i et jevnt magnetfelt slik at planet er vinkelrett på den magnetiske induksjonsvektoren. Ringdiameter 25 cm, ringtrådtykkelse 2 mm. Bestem endringshastigheten for magnetisk induksjon over tid hvis det oppstår en induksjonsstrøm på 12 A. Resistiviteten til aluminium er 2,8·10 -8 Ohm·m.

Alternativ 6

1. En permanent rett magnet faller gjennom en aluminiumsring. Magnet fallakselerasjonsmodul

EN. i begynnelsen av ringpassasjen er det mindre g, på slutten er det mer g;

B. lik g; I. mer g; G. mindre enn g.

2. Figur 43 viser den elektriske kretsen. I hvilken lampe, etter å ha lukket bryteren, vil strømmen vare til å nå sin maksimale verdi?

EN. 1 B. 2 I. 3 G. I alt på samme tid.

3. Induktansen L til en lukket ledende krets bestemmes av formelen

EN. L = Ф/I B. L = Ф·I

I. L = I/F G. L = ∆ I/F

4. Finn den induserte emf ved endene av vingene til et fly (vingespenn 36,5 m) som flyr horisontalt med en hastighet på 900 km/t, hvis den vertikale komponenten av induksjonsvektoren til jordens magnetfelt er 5·10 – 3 Tesla.

5. To metallstenger er plassert vertikalt og er forbundet på toppen med en leder. En genser 0,5 cm lang og veier 1 ᴦ glir langs disse stengene uten friksjon eller forstyrrelse av kontakten. Hele systemet er i et jevnt magnetfelt med en induksjon på 0,01 Tesla, vinkelrett på rammens plan. Jevn hastighet 1 m/s. Finn jumpermotstanden.

PRAKTISK ARBEID nr. 5."Vekselstrøm"

valg 1

1. Hva er avhengigheten av spenning på tid t tilsvarer harmoniske vibrasjoner?

A= ? B=?

2. Grafen (fig. 44) viser avhengigheten av strømmen i kretsen på tid. Hva er perioden for gjeldende oscillasjon?

EN. 0,5s; B. 2 s; I. 1 s; G. 3 s.

3. Perioden med frie oscillasjoner av strømmen i den elektriske kretsen er lik T. På et tidspunkt når energien til det elektriske feltet i kondensatoren et maksimum. Etter hvilken minimumstid vil energien til magnetfeltet i spolen nå sitt maksimum?

5. Skriv en ligning for harmoniske spenningsoscillasjoner ved terminalene til en elektrisk krets hvis oscillasjonsamplituden er 150 V, oscillasjonsperioden er 0,01 s, og startfasen er null.

6. Strømmen i oscillasjonskretsen endres over tid i henhold til loven Jeg=0,01cos1000t. Finn induktansen til kretsen, vel vitende om at kapasitansen til kondensatoren er 2 10 - 5 F.

Alternativ 2

1. Oscillasjonsperioden er 1 ms. Frekvensen av disse svingningene er

EN. 10 Hz; B. 1 kHz; I. 10 kHz; G. 1 MHz

2. Hvis den elektriske kapasiteten til en kondensator i en elektrisk oscillerende krets reduseres med 9 ganger, vil oscillasjonsfrekvensen

EN. vil øke 9 ganger; B. vil øke 3 ganger;

I. vil reduseres med 9 ganger; G. reduseres med 3 ganger.

EN. 3 V; B. 5 V; I. 5,7 V; G. 9 V.

4. Bruk grafen vist i figur 45 for å bestemme spenningsamplituden og oscillasjonsperioden. Skriv ned ligningen for den øyeblikkelige spenningsverdien.

7. I en oscillerende krets beskrives strømstyrkens avhengighet av tid ved ligningen Jeg= 0,06sin106 πt. Bestem frekvensen av elektromagnetiske oscillasjoner og induktansen til spolen hvis den maksimale energien til magnetfeltet er 1,8 10 - 4 J.

Alternativ 3

1. Modul høyeste verdi en størrelse som endres i henhold til en harmonisk lov kalles vanligvis

EN. periode; B. amplitude;

I. Frekvens; G. fase.

2. Endringen i ladningen til kondensatoren i oscillasjonskretsen skjer i henhold til loven q = 3сos5t (q måles i mikrocoulombs, t - i sekunder).

Amplituden av ladningssvingninger er lik

EN. 3 uC; B. 5 uC;

I. 6 uC; G. 9 µC.

3. Grafen (fig. 46) viser avhengigheten av strømmen i kretsen på tid. Hva er den effektive verdien av strømmen?

4. Strømmen målt i ampere er gitt av ligningen Jeg= 0,28sin50πt, hvor t er uttrykt i sekunder. Bestem amplituden til strømmen, frekvensen og perioden.

5. Spenningen på kondensatorplatene i oscillerende krets varierer i henhold til loven u= 50cos10 4 πt. Kondensatorkapasiteten er 0,9 µF. Finn induktansen til kretsen og loven om endring i strømstyrke i kretsen over tid.

Alternativ 4

1. Hvilket av følgende uttrykk bestemmer den induktive reaktansen til den induktive spolen? L i en vekselstrømkrets med en frekvens ω ?

2. I en krets bestående av en kondensator og en spole oppstår det frie elektromagnetiske oscillasjoner. Hvis, over tid, den opprinnelige ladningen tilført kondensatoren avtar med det halve, vil den totale energien som er lagret i kondensatoren

EN. redusert med halvparten;

B. doblet;

I. redusert med 4 ganger;

G. har ikke endret seg.

3. Periode med frie oscillasjoner i kretsen med økende elektrisk kapasitet

EN.øker;

B. avtar;

I. endres ikke;

G. er alltid lik null.

4. Bruk grafen vist i figur 47 for å bestemme spenningsamplituden, perioden og spenningsverdien for π/3 rad-fasen.

5. Strømstyrkens avhengighet av tid i en oscillerende krets bestemmes av ligningen Jeg= 0,02sin500πt. Sløyfeinduktans 0,1 H. Bestem perioden for elektromagnetiske oscillasjoner, krets kapasitans, maksimal energi av magnetiske og elektriske felt.

Alternativ 5

1. Hvilket uttrykk bestemmer kapasitansen til en kondensator, elektrisk kapasitet C, i en vekselstrømkrets med frekvens ω ?

2. Forholdet mellom den effektive verdien av den harmoniske vekselstrømmen til dens amplitude er lik

EN. 0; B. 1/; I. 2; G. 1/2.

3. Endringen i ladningen til kondensatoren i oscillasjonskretsen skjer i henhold til loven q = 10 – 4 сos10πt (C). Hva er perioden for elektromagnetiske oscillasjoner i kretsen (tiden måles i sekunder)?

EN. 0,2 s; B.π/5 s; I. 0,1 π s; G. 0,1 s.

4. En kondensator med kapasitet C = 5 μF kobles til en vekselstrømkrets med U m = 95,5 V og frekvens ν = 1 kHz (fig. 48). Hvilken strømstyrke vil amperemeteret som er koblet til nettverket vise? Motstanden til amperemeteret kan neglisjeres.

Alternativ 6

1. Hva er perioden for frie oscillasjoner i en elektrisk krets fra en kondensator med elektrisk kapasitet MED og induktorer L?

2. Finn maksimalverdien til vekselspenningen hvis den effektive verdien av U = 100 V.

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

EN. Isolerer et modulerende signal fra en elektromagnetisk bølge;

B.Øker signalet til én valgt bølge;

I. Velger fra alle elektromagnetiske bølger de som sammenfaller i frekvens med naturlige oscillasjoner;

4. En spole med induktans L = 50 mH kobles til en vekselstrømgenerator med U m = 44,4 V og frekvens ν = 1 kHz. Hvilken strømstyrke vil amperemeteret som er koblet til kretsen vise?

5. Spenningen på kondensatorplatene i oscilleringskretsen endres i henhold til loven u = 100cos10 4 πt. Den elektriske kapasiteten til kondensatoren er 0,9 µF (fig. 49). Finn induktansen til kretsen og den maksimale verdien av energien til magnetfeltet til spolen.

PRAKTISK ARBEID nr. 6."Emisjon og mottak av elektromagnetiske bølger i radio- og mikrobølgeområdet"

valg 1

1. Hvordan avhenger intensiteten av elektromagnetisk stråling langt fra kilden av avstanden til den?

EN. I direkte forhold;

B. Omvendt;

I. Proporsjonal med kvadratet av avstanden;

G. Omvendt proporsjonal med kvadratet på avstanden.

2. Frekvens infrarød stråling mindre enn alle frekvensene som er oppført nedenfor, bortsett fra...

EN. synlig lys;

B. radiobølger;

I. ultrafiolett stråling;

G. Røntgenstråling.

3. Kilden til elektromagnetiske bølger er...

EN. D.C;

B. stasjonær ladning;

I. enhver akselerert bevegelig partikkel;

G. enhver akselerert bevegelig ladet partikkel.

4. Den elektriske feltstyrken til en vandrende elektromagnetisk bølge i SI er gitt av ligningen E= 5 10² sin(3 10 6 π( x– 3·10 8 t X.

5. Høyden på senderantennen til fjernsynssenteret over bakkenivå er 300 m, og høyden på mottakerantennen er 10 m. På hvilken maksimal avstand fra senderen kan mottak utføres?

Alternativ 2

1. Hvilken av følgende bølger er ikke tverrgående?

EN. Infrarød;

B. Synlig;

I. Lyd;

G. Radiobølger.

2. Frekvensen for emisjon av gult lys er ν = 5,14·10 14 Hz. Finn bølgelengden til gult lys.

EN. 580 nm; B. 575 nm; I. 570 nm; G. 565 nm.

3. Feltstyrken til en vandrende elektromagnetisk bølge i SI er gitt av ligningen E= 10²sin(4 10 6 π(2 10 8 t + x)). Finn amplituden, frekvensen til bølgen og hastigheten på dens utbredelse langs aksen x.

4. Radaren opererer med en bølgelengde på 15 cm og sender ut pulser med en frekvens på 4 kHz. Varigheten av hver puls er 2 μs. Hva er den lengste måldeteksjonsrekkevidden? Hvor mange vibrasjoner er det i en puls?

Alternativ 3

1. Finnes det en slik bevegelse? elektrisk ladning, der den ikke sender ut elektromagnetiske bølger?

EN. Det er ingen slik bevegelse.

B. Det er denne ensartede rettlinjede bevegelsen.

I. Det er dette jevn bevegelse rundt omkretsen.

G. Det er denne rettlinjede jevnt akselererte bevegelsen.

2. Fluktettheten til elektromagnetisk stråling er 0,03 W/cm². I enheter på W/m² vil den være lik

EN. 0,0003; B. 3; I. 30; G. 300.

3. Hvilken funksjon utfører oscilleringskretsen til en radiomottaker?

EN. Skiller et modulerende signal fra en elektromagnetisk bølge.

G. Mottar alle elektromagnetiske bølger.

Jeg= 0,5сos 8 10 5 π t. Finn den utsendte bølgelengden.

5. Hva er bølgelengden til elektromagnetisk stråling fra oscillasjonskretsen hvis kondensatoren har en kapasitans på 2 pF, endringshastigheten for strøm i induktoren er 4 A/s, og den resulterende induserte emk er 0,04 V?

Alternativ 4

1. I hvilke retninger oppstår svingninger i en tverrbølge?

EN. I alle retninger.

B. Bare i retning av bølgeutbredelse.

I. Bare vinkelrett på retningen for bølgeutbredelse.

G. I retning av bølgeutbredelse og vinkelrett på denne retningen.

2. Radiomottakeren er innstilt på en bølgelengde på 100 m. Egenfrekvensen til inngangsoscillerende krets er

EN. 3 Hz; B. 300 kHz; I. 3 kHz; G. 3 MHz.

3. Hvilken funksjon utfører radioantennen?

EN. Skiller et modulerende signal fra en elektromagnetisk bølge.

B.Øker signalet til én valgt bølgeform.

I. Velger fra alle elektromagnetiske bølger de som sammenfaller i frekvens med naturlige oscillasjoner.

G. Mottar alle elektromagnetiske bølger.

4. Elektromagnetiske bølger forplanter seg i et eller annet homogent medium med en hastighet på 2·10 8 m/s. Hvilken bølgelengde har elektromagnetiske oscillasjoner i dette mediet hvis frekvensen er i vakuum

Alternativ 5

1. Når en elektromagnetisk bølge forplanter seg i et vakuum...

EN. bare energioverføring skjer;

B. bare momentumoverføring skjer;

I. både energi og momentum overføres;

G. det er ingen overføring av energi eller momentum.

2. Hvordan vil intensiteten av strålingen fra elektromagnetiske bølger endre seg med samme amplitude av svingningene deres i vibratoren, hvis oscillasjonsfrekvensen økes med 2 ganger?

EN. Vil ikke endre seg.

B. Vil øke 2 ganger.

I. Vil øke 4 ganger.

G. Vil øke 16 ganger.

3. Ordne følgende typer elektromagnetiske bølger i rekkefølge etter økende bølgelengde:

EN. synlig lys;

B. radiobølger;

I. røntgenstråling;

G. infrarød stråling.

4. Strømstyrken i en åpen oscillerende krets varierer avhengig av tid i henhold til loven Jeg= 0,8sin4 10 5 π t. Finn den utsendte bølgelengden.

5. Hvor mange elektromagnetiske svingninger med en bølgelengde på 375 m oppstår i løpet av en periode av en lyd med en frekvens på 500 Hz som snakkes foran en båndopptaker på en sendestasjon?

Alternativ 6

1. Tenk på to tilfeller av elektronbevegelse i vakuum:

a) Elektronet beveger seg jevnt og rettlinjet.

b) Elektronet beveger seg jevnt akselerert og rettlinjet.

I hvilke tilfeller avgir elektromagnetiske bølger?

EN. EN. B. b. I. a) og b). G. Verken a) eller b).

2. Hvilken av følgende enheter er ikke nødvendig i en radiosender?

EN. Antenne. B. Oscillerende krets.

I. Detektor. G. Generator for kontinuerlige oscillasjoner.

3. Blant bølgene i det lange, korte og ultrakorte området har bølgene den høyeste forplantningshastigheten i vakuum...

EN. lang rekkevidde;

B. kort avstand;

I. ultrakort rekkevidde;

G. Utbredelseshastighetene til alle bølger er de samme.

Den magnetiske fluksen gjennom kretsen kan endres av følgende årsaker:

Når du plasserer en stasjonær ledende krets i et vekslende magnetfelt.
Når en leder beveger seg i et magnetfelt, som kanskje ikke endres over tid.

I begge disse tilfellene vil loven om elektromagnetisk induksjon være oppfylt. Dessuten er opprinnelsen til den elektromotoriske kraften i disse tilfellene forskjellig. La oss se nærmere på den andre av disse sakene.

I dette tilfellet beveger lederen seg i et magnetfelt. Sammen med lederen beveger også alle ladningene som er inne i lederen seg. Hver av disse ladningene vil bli påvirket av Lorentz-kraften fra magnetfeltet. Det vil fremme bevegelsen av ladninger inne i lederen.

Induksjon emf i dette tilfellet vil være av magnetisk opprinnelse.

Tenk på følgende eksperiment: en magnetisk krets, hvor den ene siden er bevegelig, er plassert i et jevnt magnetfelt. Den bevegelige siden av lengden l begynner å gli langs sidene MD og NC med konstant hastighet V. Samtidig forblir den konstant parallelt med siden CD. Den magnetiske induksjonsvektoren til feltet vil være vinkelrett på lederen og lage en vinkel a med retningen til dens hastighet. Følgende figur viser laboratorieoppsettet for dette eksperimentet:

Lorentz-kraften som virker på en partikkel i bevegelse, beregnes ved å bruke følgende formel:

Fl = |q|*V*B*sin(a).

Lorentz-styrken vil bli rettet langs segmentet MN. La oss beregne arbeidet til Lorentz-styrken:

A = Fl*l = |q|*V*B*l*sin(a).

Induksjon emk er forholdet mellom arbeidet utført av en kraft når en enhets positiv ladning flyttes til størrelsen på denne ladningen. Derfor har vi:

Ei = A/|q| = V*B*l*sin(a).

Denne formelen vil være gyldig for enhver leder som beveger seg med konstant hastighet i et magnetfelt. Den induserte emf vil bare være i denne lederen, siden de gjenværende lederne i kretsen forblir stasjonære. Det er klart at den induserte emk i hele kretsen vil være lik den induserte emk i den bevegelige lederen.

EMF fra loven om elektromagnetisk induksjon

Den magnetiske fluksen gjennom samme krets som i eksemplet ovenfor vil være lik:

Ф = B*S*cos(90-a) = B*S*sin(a).

Her vinkel (90-a) = vinkel mellom den magnetiske induksjonsvektoren og normalen til konturoverflaten. Over noen tid ∆t vil konturområdet endres med ∆S = -l*V*∆t. Minustegnet indikerer at arealet minker. I løpet av denne tiden vil den magnetiske fluksen endres:

∆Ф = -B*l*V*sin(a).

Da er den induserte emk lik:

Ei = -∆Ф/∆t = B*l*V*sin(a).

Hvis hele kretsen beveger seg inne i et jevnt magnetfelt med konstant hastighet, vil den induserte emk være null, siden det ikke vil være noen endring i den magnetiske fluksen.

Elektromagnetisk induksjon

Animasjon

Beskrivelse

Elektromagnetisk induksjon er et fenomen som består av utseendet til en elektromotorisk kraft (induksjon emf) i en ledende krets med enhver endring i den magnetiske fluksen som krysser den.

Årsakene til endringen i magnetisk fluks kan både være en endring i tid for magnetisk induksjon skapt av eksterne kilder i en stasjonær krets med uendret form og størrelse, og endringer i tid for posisjonen, formen og størrelsen på selve kretsen lokalisert i en magnetfelt.

I samsvar med Faradays lov (etablert uavhengig av D. Henry og M. Faraday i 1831), er den induserte emf E i en krets direkte proporsjonal med endringshastigheten i tid t til den magnetiske fluksen F som går gjennom overflaten S avgrenset av kretsen, dvs.

E= - dФ/dt.

Minustegnet bestemmer retningen til den induserte strømmen i en lukket sløyfe, dvs. den induserte strømmen i kretsen er rettet på en slik måte at den magnetiske fluksen den skaper gjennom overflaten avgrenset av denne kretsen forhindrer endringen i fluksen Ф som forårsaket utseendet til denne strømmen.

I et konstant magnetfelt oppstår en indusert emk bare hvis den ledende kretsen beveger seg ikke-kolineært til magnetfeltlinjene eller endrer form og størrelse over tid.

Illustrasjon av forekomsten av indusert emk i en bevegelig ledende ramme

Ris. 1

Hvis et rettlinjet element med lengden l av en ledende krets (se fig. 1) beveger seg med konstant hastighet V i en vinkel a mot retningen til kraftlinjene til et konstant magnetfelt med induksjon B, så vil den magnetiske fluksen over en tidsperiode dt vil endres med beløpet:

dФ=(Вldx)sin a.

Den induserte emk vil være:

E= - BlVsin a.

Fenomenet elektromagnetisk induksjon manifesterer seg i en lukket leder av enhver geometrisk form.

Den induserte emk er numerisk lik arbeidet med å flytte en enhetsladning langs en lukket sløyfe, utført av kreftene til det elektriske virvelfeltet, som genereres i rommet når magnetfeltet endres over tid.

Timing egenskaper

Starttid (logg til -6 til -3);

Levetid (log tc fra -3 til 9);

Nedbrytningstid (log td fra -6 til -3);

Tidspunkt for optimal utvikling (log tk fra -1 til 7).

Diagram:

Tekniske implementeringer av effekten

Teknisk implementering av effekten

Den enkleste tekniske implementeringen er vist i fig. 2.

Opplegg for den enkleste enheten for å observere indusert emf

Ris. 2

Betegnelser:

1 - spole;

2 - vikling;

3 - permanent magnet;

4 - magnetstøtte;

5 - enhet for måling av indusert emf.

En permanent magnet er introdusert i stedet for induksjonsspolekjernen. Når magneten fjernes, oppstår en EMF-puls, hvis amplitude er proporsjonal med hastigheten for fjerning av magneten.

Bruke en effekt