Magneta indukto - problemoj kaj solvoj
1. La jenaj faktoroj influas la magnetan indukton sur la konduktilo.
(1) la kurento fluanta en la drato
(2) permitiveco
(3) dratdenseco
(4) la distanco de punkto de la drato
Kiuj asertoj estas ĝustaj
Solvo:
La ekvacio de magneta indukto de drato:
μ o = Permeablo de vakuo aŭ magneta konstanto
I = Elektra kurento fluanta sur la drato
r = la distanco de punkto de la drato
B = la grando de magneta indukto
2. Notu la asertojn rilatajn al la sekva magneta indukto.
(1) la kurento fluanta en la drato
(2) la permeablo de vakuo
(3) drato transversa sekca areo
(4) dratdenseco
Kio influas magnetajn induktajn magnitudojn sur dratkonduktilo.
solvaĵo
Lernu la formulon de magneta indukcio kaj antaŭan priskribon.
3. La elektra kurento I fluas sur la konduktilo. Kio estas la magneta indukto ĉe la centro de la cirklo (P)? ( µ o = 4π.10⁻⁷ Wb.m⁻¹.A⁻¹ )
Konata:
Radiuso de cirklo (r) = 6 cm = 6 x 10-2 Metroj
Elektra kurento (I) = 8 Ampero
Permebleco de vakuo (µ o ) = 4π x 10⁻⁷ Wb.A⁻¹ m⁻¹
Dezirata: la magneta indukto ĉe la centro de la cirklo (P)
Solvo:
360 ° – 90 ° = 270 ° . 270 ° / 360 ° = 3/4 tiam 270 ° = 3/4 cirkonferenco
La formulo de la magneta kampo ĉe la centro de la bobeno kun kelkaj bukloj:
B = magneta kampo, N = nombro de volvaĵoj, I = elektra kurento, r = radiuso de kurbeco
En la supra problemo, estas nur unu volvaĵo, do N estas forigita el la ekvacio. La drata volvaĵo en la supra problemo ne estas 1 cirklo sed 3/4 cirklo. La supra formulo estas denove adaptita kun ĉi tiu problemo:
La magneta indukto ĉe la centro de la cirklo:
4. Kurento 2 A fluas sur cirkla drato kiel en la bildo. Kio estas la grando kaj direkto de magneta indukto ĉe punkto P se la radiuso de la cirklo estas 4π cm.
Konata:
Radiuso (r) = 4π cm = 4π x 10-2 Metroj
Elektra kurento (I) = 2 Ampero
Permebleco de vakuo (µ o ) = 4π x 10⁻⁷ Wb.A⁻¹ m⁻¹
Dezirata: La grandeco kaj direkto de magneta indukto ĉe punkto P
Solvo:
La dratbobeno en la supra problemo estas 1/2 cirklo.
La grando de magneta indukto ĉe punkto P:
20 koncipaj demandoj kaj respondoj rilataj al magneta indukto:
1. Demando: Kio estas magneta indukto?
Respondo: Magneta indukto, aŭ magneta fluksdenseco, estas mezuro de la koncentriĝo de magnetaj kampolinioj en difinita areo. Ĝi estas reprezentita per la simbolo B kaj havas unuojn de Teslo (T).
2. Demando: Kiel magneta indukto rilatas al la magneta kampo?
Respondo: Magneta indukto estas la kvanta prezento de magneta kampo, indikante ĝian forton kaj direkton ĉe iu ajn punkto en la spaco.
3. Demando: Kio estas la leĝo de Faraday pri elektromagneta indukto?
Respondo: La leĝo de Faraday deklaras, ke la elektromova forto (EMF) induktita en iu ajn fermita cirkvito egalas al la negativa ŝanĝiĝrapideco de la magneta fluo tra la cirkvito.
4. Demando: Kiel la orientiĝo de bobeno influas la magnetan indukton, kiun ĝi spertas?
Respondo: La magneta indukto spertata de bobeno estas maksimuma kiam la ebeno de la bobeno estas perpendikulara al la magneta kampo kaj minimuma kiam la ebeno estas paralela.
5. Demando: Kian rolon ludas magneta indukto en transformiloj?
Respondo: En transformiloj, alterna magneta indukto en la primara bobeno induktas elektromovan forto (EMF) en la sekundara bobeno, permesante la translokigon de elektra energio inter la bobenoj.
6. Demando: Kiel la moviĝo de konduktilo en magneta kampo kondukas al elektromagneta indukcio?
Respondo: Kiam konduktilo moviĝas en magneta kampo, la nombro da magnetaj kampolinioj trapasantaj ĝin ŝanĝiĝas, kondukante al induktita elektromova forto laŭ la leĝo de Faraday.
7. Demando: Kio estas la unuo de magneta indukto?
Respondo: La unuo de magneta indukto estas la Teslo (T), ekvivalenta al Vebero po kvadrata metro (Wb/m²).
8. Demando: Kiel rilatas la leĝo de Lenz al magneta indukto?
Respondo: La leĝo de Lenz deklaras la direkton de la induktita elektromova forto kaj kurento rezultantaj de elektromagneta indukto. Ĝi kontraŭas la ŝanĝon en magneta fluo, kiu produktis ĝin.
9. Demando: Kial oni ofte uzas feron kiel kernon en induktaj bobenoj?
Respondo: Fero estas feromagneta kaj facile magnetigeblas. Kiam uzata kiel kerno, ĝi plibonigas la magnetan indukton kaj koncentras la magnetajn kampoliniojn, pliigante la efikecon de la bobeno.
10. Demando: Kiel la grandeco de la induktita elektromova forto estas influata de la ŝanĝorapideco de magneta fluo?
Respondo: La grando de la induktita EMF estas rekte proporcia al la ŝanĝiĝrapideco de magneta fluo.
11. Demando: Kio estas reciproka indukto?
Respondo: Reciproka indukto rilatas al la procezo, kie ŝanĝo en la kurento de unu bobeno induktas elektromovan forto (EMF) en proksima bobeno pro la ŝanĝiĝanta magneta kampo.
12. Demando: Kiel oni povas pliigi la efikecon de elektromagneta indukto en sistemo?
Respondo: Efikeco povas esti pliigita per uzado de materialoj kun alta magneta permeablo, reduktante rezistancajn perdojn, kaj optimumigante la dezajnon kaj orientiĝon de la bobeno rilate al la magneta kampo.
13. Demando: Kio estas mem-indukto?
Respondo: Memindukto okazas kiam ŝanĝiĝanta kurento en bobeno induktas elektromovan kampon en la sama bobeno pro sia ŝanĝiĝanta magneta kampo.
14. Demando: Kiel la nombro da volvaĵoj en bobeno influas magnetan indukton?
Respondo: Pligrandigo de la nombro da volvaĵoj en bobeno plifortigas la induktitan elektromovan forto (EMF), donita konstantan ŝanĝiĝrapidecon de magneta fluo.
15. Demando: Kian rolon ludas magneta indukto en elektraj generatoroj?
Respondo: En elektraj generatoroj, mekanika moviĝo (ofte rotacia) kaŭzas ŝanĝon en magneta fluo en bobenoj, kondukante al elektromagneta indukto kaj la generado de alterna kurento (AC).
16. Demando: Ĉu magneta indukto povas okazi kun statikaj magnetoj kaj senmovaj konduktiloj?
Respondo: Ne, por ke magneta indukto okazu, necesas relativa movo inter la magneto kaj la konduktilo, aŭ la magneta kampo mem devas ŝanĝiĝi.
17. Demando: Kiel magneta indukto rilatas al magneta permeablo?
Respondo: Magneta permeablo mezuras la kapablon de materialo subteni la formadon de magneta kampo. Materialoj kun pli alta magneta permeablo povas koncentri magnetajn kampajn liniojn, kondukante al pli granda magneta indukto.
18. Demando: Kio okazas al la induktita elektromova forto kiam konduktilo moviĝas pli rapide tra magneta kampo?
Respondo: La induktita elektromova forto pliiĝas kun la rapido de la konduktilo moviĝanta tra la magneta kampo, donita konstantan magnetan kampa intensecon.
19. Demando: Ĉu du bobenoj kun malsamaj sekcaj areoj povas havi la saman magnetan indukton?
Respondo: Jes, magneta indukto (B) estas sendependa de la transversa areo de la bobeno sed dependas de la magneta kampa forto kaj la orientiĝo de la bobeno rilate al la kampo.
20. Demando: Kiel la fenomeno de elektromagneta indukto subtenas la principon de energiŝparo?
Respondo: Elektromagneta indukto transformas mekanikan energion (moviĝon) en elektran energion (kaj inverse). Dum la formo de energio ŝanĝiĝas, la tuta energio restas konservita.
Kompreni magnetan indukton kaj ĝiajn principojn ebligas progresojn en diversaj teknologioj, de elektroproduktado ĝis elektronikaj aparatoj.
