Fórmula de la llei d'Ampere per a la força electromotriu induïda per transformadors

Exemples de preguntes i fórmules per a la llei d'Ampere de la força electromotriu induïda per transformadors

Llei d'Ampere

1. Segons H.C. Oersted, un corrent elèctric produeix un camp magnètic. Desenvolupant aquesta teoria, una bobina que transporta corrent elèctric també produeix un camp magnètic. Una bobina que, quan transporta corrent elèctric, produeix un camp magnètic similar al produït per un imant de barra és...

A. toroide
B. solenoide
C. filferro en espiral
D. bobina rectangular

Discussió

Un imant de barra té dos pols: un pol nord i un pol sud. El camp magnètic generat per un imant de barra es representa mitjançant línies de camp magnètic, que s'originen al pol nord i entren al pol sud.
El camp magnètic generat per un imant de barra és similar al camp magnètic generat per un solenoide, com es mostra a la imatge del costat.
Un solenoide és una bobina llarga de filferro amb moltes espires. La imatge següent mostra un exemple de com fer un imant enrotllant una bobina de filferro que porta un corrent elèctric al seu voltant. La direcció dels pols magnètics es pot determinar mitjançant la regla de la mà dreta.
Estén la mà dreta, posicionant-la de manera que el palmell miri cap a la cara. Estén el polze i doblega els altres quatre dits cap endavant, en direcció a la cara. La direcció de les flexions dels quatre dits correspon a la direcció del flux de corrent a la bobina, mentre que el polze apunta cap al pol nord del camp magnètic. El polze apunta cap a l'eix N, de manera que N representa el pol nord de l'imant i M representa el pol sud de l'imant.
La resposta correcta és B.

Toroide

2. El camp magnètic creat per un toroide que transporta un corrent elèctric té una direcció….

A. perpendicular al pla del toroide
B. circular
C. endavant i endarrere
D. depèn del temps

Discussió
Un toroide és un solenoide circular, de manera que, utilitzant la regla de la mà dreta, el camp magnètic generat pel toroide té una direcció circular.
La resposta correcta és B.

EMF induït

3. Si un imant es mou dins d'una bobina, es produirà una força electromotriu induïda entre els extrems de la bobina. Aquest esdeveniment és causat per...
A. Hi ha un canvi en la direcció del camp magnètic que talla la bobina.
B. hi ha un canvi en els pols magnètics que tallen la bobina
C. Hi ha un canvi en el nombre de línies de força magnètiques que tallen la bobina.
D. hi ha una reducció en el nombre de línies de força magnètiques que tallen la bobina
Discussió
La força electromotriu induïda és produïda per un camp magnètic canviant. La magnitud de la força electromotriu induïda no depèn de la velocitat de canvi del camp magnètic, sinó de la velocitat de canvi del flux magnètic. El flux magnètic és el nombre de línies de camp magnètic que passen per una bobina. La fórmula matemàtica del flux magnètic és Φ_B = BA cos θ. Si les línies de camp magnètic són perpendiculars a la superfície de la bobina, l'angle format entre les línies de camp magnètic i la línia normal és 0_o, on el cosinus és 0_o = 1. Si les línies de camp magnètic són paral·leles a la superfície de la bobina, l'angle format és de 90°^o, on el cosinus és 90^o = 0. Així doncs, el flux magnètic té un valor mínim quan les línies de camp magnètic són paral·leles a la superfície de la bobina i un valor màxim quan les línies de camp magnètic són perpendiculars a la superfície de la bobina.
La magnitud de la força electromotriu induïda es calcula utilitzant la fórmula de la llei d'inducció de Faraday:

El signe negatiu indica que la força electromotriu induïda genera un corrent elèctric en direcció oposada a l'origen del canvi de flux. Aquesta afirmació s'anomena llei de Lenz.
La resposta correcta és C.

4. La força electromotriu induïda que es produeix en una bobina augmenta linealment amb el temps. Si la superfície de la bobina roman constant i el camp magnètic és perpendicular a la superfície de la bobina, aleshores el possible gràfic del camp magnètic per a aquesta condició és...

Discussió
La magnitud de la força electromotriu induïda es calcula utilitzant la fórmula de la llei d'inducció de Faraday:

Si el camp elèctric és perpendicular a la superfície de la bobina, aleshores:

Informació:

Si el camp magnètic és perpendicular a la superfície de l'espiral, la fórmula del flux magnètic és:

B = camp magnètic, A = superfície de la bobina.
La superfície de la bobina té un valor fix i el camp magnètic és perpendicular a la superfície de la bobina, de manera que té un valor fix.
Així doncs, basant-nos en la fórmula anterior, es pot concloure que el que influeix en el valor de la fem induïda és la taxa de canvi del flux; si la taxa de canvi del flux és més gran, aleshores la fem induïda és més gran.
La resposta correcta és B.

Transformador

5. Presta atenció a la següent afirmació!
1. El nombre de debanaments primaris és inferior al nombre de debanaments secundaris
2. El voltatge primari és més gran que el voltatge secundari
3. El corrent primari és més gran que el corrent secundari
4. La potència primària és més petita que la potència secundària
L'afirmació que correspon a les característiques d'un transformador elevador de tensió és...
A. afirmacions 1 i 2
B. afirmacions 1 i 3
C. afirmacions 2 i 3
D. afirmacions 2 i 4
Discussió
Un transformador és un dispositiu per canviar el voltatge del corrent altern (CA). Hi ha dos tipus de transformadors: transformadors elevadors i transformadors reductors. Els transformadors elevadors augmenten el voltatge, mentre que els transformadors reductors el disminueixen.
El transformador elevador de tensió té la funció d'augmentar la tensió de manera que les seves característiques siguin:
1. El voltatge primari és més petit, el voltatge secundari és més gran
2. El corrent elèctric primari és més gran, el corrent elèctric secundari és més petit
3. El nombre d'espires primàries és menor, el nombre d'espires secundàries és més gran

Les característiques d'un transformador reductor tenen com a objectiu reduir la tensió, de manera que les característiques són:
1. El voltatge primari és més gran, el voltatge secundari és més petit
2. El corrent elèctric primari és més petit, el corrent elèctric secundari és més gran
2. Com més gran sigui el nombre d'espires primàries, menor serà el nombre d'espires secundàries.

L'energia elèctrica és l'energia elèctrica utilitzada durant un interval de temps específic. L'energia es conserva i, per tant, la potència també es conserva. Per tant, l'energia elèctrica de la bobina primària és igual a l'energia elèctrica de la bobina secundària, i també ho és l'energia elèctrica.
Fórmula de l'energia elèctrica:
P = VI
Descripció: P = potència elèctrica, V = voltatge elèctric, I = corrent elèctric
Potència constant, per tant, basant-se en aquesta fórmula, es conclou que si el voltatge elèctric és gran, aleshores el corrent elèctric és petit, de manera que el producte del voltatge elèctric i el corrent elèctric té un valor constant.
La resposta correcta és B.