Формула на закона на Ампер за индуцирана от трансформатор електродвижеща сила

Примерни въпроси и формули за закона на Ампер за индуцираната от трансформатор електродвижеща сила

Законът на Ампер

1. Според Х.К. Ерстед, електрическият ток произвежда магнитно поле. Развивайки тази теория, намотка, през която протича електрически ток, също произвежда магнитно поле. Намотка, която при протичане на електрически ток произвежда магнитно поле, подобно на това, произведено от магнитен прът, е...

А. тороид
Б. соленоид
C. спираловидна тел
D. правоъгълна намотка

Дискусия

Прътовият магнит има два полюса: северен и южен полюс. Магнитното поле, генерирано от прътов магнит, е представено от линии на магнитното поле, които започват от северния полюс и навлизат в южния полюс.
Магнитното поле, генерирано от прътов магнит, е подобно на магнитното поле, генерирано от соленоид, както е показано на картинката отстрани.
Соленоидът е дълга намотка от тел с много навивки. Изображението по-долу показва пример за направа на магнит чрез увиване на намотка от тел, носеща електрически ток около нея. Посоката на магнитните полюси може да се определи с помощта на правилото на дясната ръка.
Изпънете дясната си ръка, като я позиционирате така, че дланта да е обърната към лицето ви. Изпънете палеца си и сгънете останалите четири пръста напред към лицето си. Посоката на сгъвките на четирите пръста съответства на посоката на протичане на тока в бобината, докато палецът сочи към северния полюс на магнитното поле. Палецът сочи към оста N, така че N представлява северния полюс на магнита, а M представлява южния полюс на магнита.
Верният отговор е Б.

Тороид

2. Магнитното поле, създадено от тороид, през който протича електрически ток, има посока….

А. перпендикулярна на равнината на тороида
Б. кръгъл
C. напред-назад
Г. зависи от времето

Дискусия
Тороидът е кръгъл соленоид, така че използвайки правилото на дясната ръка, магнитното поле, генерирано от тороида, има кръгова посока.
Верният отговор е Б.

Индуцирана ЕМП

3. Ако магнит се премести в намотка, между краищата на намотката ще възникне индуцирана електродвижеща сила. Това събитие се причинява от...
A. Има промяна в посоката на магнитното поле, която прекъсва намотката.
Б. има промяна в магнитните полюси, които прекъсват намотката
C. Има промяна в броя на магнитните силови линии, които пресичат намотката.
Г. има намаляване на броя на магнитните силови линии, които пресичат намотката
Дискусия
Индуцираната електродвижеща сила се произвежда от променящо се магнитно поле. Големината на индуцираната електродвижеща сила не зависи от скоростта на промяна на магнитното поле, а от скоростта на промяна на магнитния поток. Магнитният поток е броят на линиите на магнитното поле, преминаващи през намотка. Математическата формула за магнитен поток е Φ_B = BA cos θ. Ако линиите на магнитното поле са перпендикулярни на повърхността на намотката, тогава ъгълът, образуван между линиите на магнитното поле и нормалната линия, е 0_o, където косинусът е 0_o = 1. Ако линиите на магнитното поле са успоредни на повърхността на намотката, тогава образуваният ъгъл е 90^o, където косинусът е 90^o = 0. Така магнитният поток има минимална стойност, когато линиите на магнитното поле са успоредни на повърхността на бобината и максимална стойност, когато линиите на магнитното поле са перпендикулярни на повърхността на бобината.
Големината на индуцираната електродвижеща сила се изчислява по формулата на закона за индукция на Фарадей:

Отрицателният знак показва, че индуцираната електродвижеща сила генерира електрически ток в посока, обратна на началото на промяната на потока. Това твърдение се нарича закон на Ленц.
Верният отговор е C.

4. Индуцираната електродвижеща сила, която възниква в намотка, се увеличава линейно с времето. Ако повърхностната площ на намотката остава постоянна и магнитното поле е перпендикулярно на повърхността на намотката, тогава възможната графика на магнитното поле за това условие е….

Дискусия
Големината на индуцираната електродвижеща сила се изчислява по формулата на закона за индукция на Фарадей:

Ако електрическото поле е перпендикулярно на повърхността на бобината, тогава:

Информация :

Ако магнитното поле е перпендикулярно на повърхността на намотката, формулата за магнитния поток е:

B = магнитно поле, A = площ на повърхността на бобината.
Повърхността на бобината има фиксирана стойност, а магнитното поле е перпендикулярно на повърхността на бобината, така че има фиксирана стойност.
Така че, въз основа на горната формула, може да се заключи, че това, което влияе върху стойността на индуцираната ЕДС, е скоростта на промяна на потока. Ако скоростта на промяна на потока е по-голяма, тогава индуцираната ЕДС е по-голяма.
Верният отговор е Б.

Трансформатор

5. Обърнете внимание на следното твърдение!
1. Броят на първичните намотки е по-малък от броя на вторичните намотки
2. Първичното напрежение е по-голямо от вторичното напрежение
3. Първичният ток е по-голям от вторичния ток
4. Първичната мощност е по-малка от вторичната мощност
Твърдението, което съответства на характеристиките на повишаващ трансформатор, е….
А. твърдения 1 и 2
Б. твърдения 1 и 3
В. твърдения 2 и 3
Г. твърдения 2 и 4
Дискусия
Трансформаторът е устройство за промяна на напрежението на променлив ток (AC). Има два вида трансформатори: повишаващи трансформатори и понижаващи трансформатори. Повишаващият трансформатор увеличава напрежението, докато понижаващият го намалява.
Повишаващият трансформатор функционира за повишаване на напрежението, така че неговите характеристики са:
1. Първичното напрежение е по-малко, вторичното напрежение е по-голямо
2. Първичният електрически ток е по-голям, вторичният електрически ток е по-малък
3. Броят на първичните намотки е по-малък, броят на вторичните намотки е по-голям

Характеристиките на понижаващия трансформатор функционират за намаляване на напрежението, така че характеристиките са:
1. Първичното напрежение е по-голямо, вторичното напрежение е по-малко
2. Първичният електрически ток е по-малък, вторичният електрически ток е по-голям
2. Броят на първичните намотки е по-голям, броят на вторичните намотки е по-малък.

Електрическата мощност е електрическата енергия, използвана за определен интервал от време. Енергията се запазва и следователно мощността също се запазва. Следователно, електрическата енергия в първичната намотка е равна на електрическата енергия във вторичната намотка, както и електрическата мощност.
Формула за електрическа мощност:
P = VI
Описание: P = електрическа мощност, V = електрическо напрежение, I = електрически ток
Постоянна мощност, следователно въз основа на тази формула се заключава, че ако електрическото напрежение е голямо, тогава електрическият ток е малък, така че произведението на електрическото напрежение и електрическия ток има постоянна стойност.
Верният отговор е Б.