ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კითხვების 10 მაგალითი ელექტრომაგნიტური ინდუქცია
1. გენერატორს აქვს ხვეული, რომლის ბრუნვის რაოდენობა N და განივი ფართობი A-ა. ხვეული მაგნიტურ ველში B მდებარეობს, შემდეგ ბრუნავს კუთხური სიჩქარით ω ისე, რომ წარმოიქმნება მაქსიმალური ინდუცირებული ელექტრომატიკური ველი 50 ვოლტი. თუ მაგნიტური ველი შეიცვლება მისი საწყისი მნიშვნელობის 1/2-ით და მისი კუთხური სიჩქარე შეიცვლება მისი საწყისი მნიშვნელობის 4-ჯერ, მაშინ მაქსიმალური ინდუცირებული ელექტრომატიკური ველი იქნება...
ა. 25 ვოლტი
ბ. 50 ვოლტი
C. 100 ვოლტი
დ. 200 ვოლტი
ე. 250 ვოლტი
დისკუსია
ცნობილია, რომ:
ბრუნების რაოდენობა 1 (N 1 ) = N
განივი კვეთის ფართობი 1 (A 1 ) = A
მაგნიტური ველი 1 (B 1 ) = B
კუთხური სიჩქარე 1 (ω 1 ) = ω
მაქსიმალური ინდუცირებული ელექტრომაგნიტური ველი 1 (ε 1 ) = 50 ვოლტი
მაგნიტური ველი 2 (B2 ) = 0,5B = 0,5(1) = 0,5
კუთხური სიჩქარე 2 (ω 2 ) = 4ω = 4(1) = 4
კითხვა: ინდუცირებული ელექტრომაგნიტური ველის მაქსიმალური სიმძლავრეა 2 ( ε2 )
პასუხი:
მაქსიმალური ინდუცირებული ელექტრომაგნიტური ველის განტოლება:
ε max = NBA ω
ინფორმაცია:
ε max = მაქსიმალური ინდუცირებული ელექტრომაგნიტური ძალი, N = ბრუნვების რაოდენობა, B = მაგნიტური ველი, A = განივი კვეთის ფართობი, ω = კუთხური სიჩქარე
მაქსიმალური ინდუცირებული EMF 1 (ε 1 ):
ε max = NBA ω
თუ ω = 1 და B = 1, მაშინ
50 = N (1) A (1)
50 = არა
მაქსიმალური ინდუცირებული EMF 2 (ε 2 ):
ε max = NBA ω
NA = 50, B = 0,5, ω = 4
ε max = (50)(0,5)(4)
ε max = 100
სწორი პასუხია C.
2. იმისათვის, რომ გენერატორის მიერ წარმოქმნილი მაქსიმალური ელექტრომაგნიტური ველი ორიგინალის 1/2 იყოს, ქვემოთ მოცემული განცხადების საფუძველზე უნდა შეიცვალოს რაოდენობა...
ა. კუთხური სიჩქარე და ბრუნვების რაოდენობა გაორმაგებულია
ბ. მაგნიტური ინდუქცია და მისი სიხშირე გაორმაგებულია.
გ. განივი კვეთის ფართობი და პერიოდი გაორმაგებულია
დ. ბრუნვების რაოდენობა და პერიოდი შესრულებულია ორიგინალზე 4-ჯერ მეტი.
ე. სიხშირე და პერიოდი გაორმაგებულია.
დისკუსია
მაქსიმალური ინდუცირებული ელექტრომაგნიტური ველის განტოლება:
ε max = NBA ω
ინფორმაცია:
ε max = მაქსიმალური ინდუცირებული ელექტრომაგნიტური ძალი, N = ბრუნვების რაოდენობა, B = მაგნიტური ველი, A = განივი კვეთის ფართობი, ω = კუთხური სიჩქარე
თუ N = 1, B = 1, A = 1, ω = 1, მაშინ ε max = NBA ω = (1)(1)(1)(1) = 1
ა. კუთხური სიჩქარე (ω) და ბრუნვების რაოდენობა (N) გაორმაგებულია
ε max = NBA ω
ε max = (2)(1)(1)(2)
ε max = 4
ბ. მაგნიტური ინდუქცია (ბ) და მისი სიხშირე (ვ) გაორმაგებულია.
კუთხური სიჩქარის ფორმულა (ω) = 2πf. სიხშირე პირდაპირპროპორციულია , ამიტომ თუ სიხშირე (f) გაორმაგდება, კუთხური სიჩქარე (ω) გაორმაგდება.
ε max = NBA ω
ε max = (1)(2)(1)(2)
ε max = 4
გ. განივი კვეთის ფართობი (A) გაორმაგებულია და პერიოდი 4-ჯერ აღემატება საწყისს.
კუთხური სიჩქარის ფორმულა (ω) = 2πf = 2π/T. პერიოდი უკუპროპორციულია, ამიტომ თუ პერიოდი საწყის სიჩქარეზე 4-ჯერ დიდი გახდება, მაშინ კუთხური სიჩქარე საწყის სიჩქარეზე 1/4-ჯერ დიდი გახდება.
ε max = NBA ω
ε max = (1)(1)(2)(1/4) = 2/4
ε max = 1/2
დ. ბრუნვების რაოდენობა (N) და პერიოდი (T) 4-ჯერ იზრდება
კუთხური სიჩქარის ფორმულა (ω) = 2πf = 2π/T. პერიოდი უკუპროპორციულია, ამიტომ თუ პერიოდი საწყის სიჩქარეზე 4-ჯერ დიდი გახდება, მაშინ კუთხური სიჩქარე საწყის სიჩქარეზე 1/4-ჯერ დიდი გახდება.
ε max = NBA ω
ε max = (4)(1)(1)(1/4) = 4/4
ε max = 1
ე. სიხშირე (f) და პერიოდი (T) გაორმაგებულია.
სიხშირე პირდაპირპროპორციულია, ამიტომ თუ სიხშირე (f) გაორმაგდება, მაშინ კუთხური სიჩქარე (ω) გაორმაგდება. პერიოდი უკუპროპორციულია, ამიტომ თუ პერიოდი გაორმაგდება, მაშინ კუთხური სიჩქარე თავდაპირველის 1/2 ხდება. საბოლოო შედეგით, კუთხური სიჩქარე მუდმივია.
ε max = NBA ω
ε max = (1)(1)(1)(1)
ε max = 1
სწორი პასუხია C.
3. 1.000 ბრუნის მქონე ხვეულში მაგნიტური ნაკადი იზრდება 0,03 Wb-დან 0,04 Wb-მდე 0,2 წამში, რის შედეგადაც ელექტრომაგნიტური ველის მნიშვნელობაა E1 . თუ იმავე ხვეულში მაგნიტური ნაკადი იცვლება 0,02 Wb-დან 0,04 Wb-მდე 0,1 წამში, ინდუცირებული ელექტრომაგნიტური ველის მნიშვნელობაა E2 . E1- სა და E2- ს თანაფარდობაა …
ა. 1: 1
ბ. 1: 2
გ. 1:4
დ. 2: 1
E. 4: 1
დისკუსია
ცნობილია, რომ:
ბრუნების რაოდენობა (N) = 1000
ნაკადის ცვლილება 1 ( Δφ 1 ) = 0,04 Wb – 0,03 Wb = 0,01 Wb
დროის ინტერვალი 1 (Δt 1 ) = 0,2 წამი
ინდუცირებული ელექტრომაგნიტური ველი 1 = E1
ნაკადის ცვლილება 2 ( Δφ 1 ) = 0,04 Wb – 0,02 Wb = 0,02 Wb
დროის ინტერვალი 2 (Δt 2 ) = 0,1 წამი
ინდუცირებული ელექტრომაგნიტური ველი 2 = E2
კითხვა: E 1 : E 2
პასუხი:
E 1-ისა და E 2 -ის შედარება :
E 1 : E 2
50: 200
1: 4
სწორი პასუხია C.
4. ხვეული ერთგვაროვან მაგნიტურ ველში პერპენდიკულარულად აღწევს, რაც იწვევს ინდუცირებულ ელექტრომაგიურ ველს. თუ ხვეული შეიცვლება სხვა ხვეულით, რომლის ბრუნვის რაოდენობა ორჯერ მეტია თავდაპირველ ხვეულზე და ნაკადის ცვლილების სიჩქარე მუდმივი რჩება, მაშინ საწყისი და საბოლოო ინდუცირებული ელექტრომაგიური ველის თანაფარდობაა...
ა. 1: 1
ბ. 1: 2
გ. 2:1
დ. 3: 1
E. 3: 2
დისკუსია
დიკეტაჰუი :
ბრუნების საწყისი რაოდენობა (N) = 1
ბრუნების საბოლოო რაოდენობა (N) = 2
საწყისი ნაკადის ცვლილების სიჩქარე (ΔØ)B / Δt) = საბოლოო ნაკადის ცვლილების სიჩქარე (ΔØB /Δt)
იკითხა საწყისი და საბოლოო ინდუცირებული ელექტრომაგნიტური ველის შედარება
ჯავაბი :
ფარადეის ინდუქციის კანონის ფორმულა :
E = -N (ΔØB /Δt)
აღწერა: E = ინდუცირებული ემფ, N = ბრუნვების რაოდენობა, ΔØB / Δt = ნაკადის ცვლილების სიჩქარე
საწყისი და საბოლოო ინდუცირებული ელექტრომაგნიტური ველის შედარება :
E დასაწყისი: E დასასრული
-N (ΔØB / Δt) : -N (ΔØB /Δt)
1: 2
სწორი პასუხია B.
5. საწყის პირობაში (1), მაგნიტური ნაკადი 20 ბრუნის მქონე ხვეულში 2 წამში იცვლება 5 ვტ-ით. პირობაში (2), იგივე ნაკადის ცვლილებას 8 წამი სჭირდება. (1) და (2) პირობებში ინდუცირებული ელექტრომაგნიტური ველის თანაფარდობაა…
ა. 1: 1
ბ. 2: 1
გ. 3:1
დ. 4: 1
E. 4: 3
დისკუსია
დიკეტაჰუი :
ნაკადის ცვლილების სიჩქარე (ΔØ)B / Δt) საწყისი = 5/2
ნაკადის ცვლილების სიჩქარე (ΔØ)B / Δt) დასასრული = 5/8
ბრუნების რაოდენობა (N) = 20
იკითხა საწყისი და საბოლოო ინდუცირებული ელექტრომაგნიტური ველის შედარება
ჯავაბი :
E დასაწყისი: E დასასრული
-N (ΔØB / Δt) : -N (ΔØB /Δt)
20 (5/2) : 20 (5/8)
5/2: 5/8
1/1 : 1/4
4: 1
სწორი პასუხია D.
6. პირველი ხვეულის მაგნიტურ ნაკადს აქვს 200 ბრუნი და იცვლება 0,06 ვტ-ით 0,4 წამში. მეორე ხვეულში მაგნიტური ნაკადი იცვლება 0,08 ვტ-ით 0,2 წამში. თუ მეორე ხვეულის ბრუნების რაოდენობა შეიცვალა პირველი ხვეულის ბრუნების რაოდენობის ნახევრით, მაშინ პირველ და მეორე ხვეულებში ინდუცირებული ემძ-ის თანაფარდობა იქნება...
ა. 2: 3
ბ. 3: 1
გ. 3:4
დ. 3: 5
E. 3: 8
დისკუსია
დიკეტაჰუი :
ნაკადის ცვლილების სიჩქარე (ΔØ)B / Δt) საწყისი = 0,06/0,4
ბრუნების საწყისი რაოდენობა (N) = 200
ნაკადის ცვლილების სიჩქარე (ΔØ)B / Δt) დასასრული = 0,08/0,2
ბრუნების საბოლოო რაოდენობა (N) = 100
იკითხა საწყისი და საბოლოო ინდუცირებული ელექტრომაგნიტური ველის შედარება
ჯავაბი :
E დასაწყისი: E დასასრული
-N (ΔØB / Δt) : -N (ΔØB /Δt)
200 (0,06/0,4) : 100 (0,08/0,2)
2 (0,15) : 1 (0,4)
0,3: 0,4
3: 4
7. შემდეგ ფაქტორებს შორის:
(1) ხვეულის ბრუნვების რაოდენობა
(2) მაგნიტური ნაკადის ცვლილების სიჩქარე
(3) მაგნიტური ველის მიმართულება
ინდუცირებულ ელექტრომაგნიტურ ველს ზრდის...
ა. (1), (2) და (3)
ბ. მხოლოდ (1) და (2)
გ. მხოლოდ (1) და (3)
დ. მხოლოდ (1)
მხოლოდ (2)
დისკუსია
ელექტრომამოძრავებელი ძალა (EMF) ელექტრომოძრავი ძალის (EMF) აბრევიატურაა. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ელექტრომამოძრავებელი ძალა ელექტრული დენის წყაროა, მაგალითად, აკუმულატორი და ა.შ. ფარადეის მიერ ჩატარებული ექსპერიმენტების საფუძველზე აღმოჩნდა, რომ მიუხედავად იმისა, რომ მუდმივ მაგნიტურ ველს არ შეუძლია ელექტრული დენის წარმოქმნა, ცვალებად მაგნიტურ ველს შეუძლია ელექტრული დენის წარმოქმნა. შედეგად მიღებულ ელექტრულ დენს ინდუცირებული დენი ეწოდება.
ინდუცირებულ ელექტრომაგნიტურ ველზე მოქმედი ფაქტორების დადგენა შესაძლებელია ფარადეის ინდუქციის კანონის გამოყენებით, რომელიც მათემატიკურად გამოიხატება ფორმულით:
ზემოთ მოცემულ ფორმულაში უარყოფითი ნიშანი განმარტავს, რომ ინდუცირებული დენის მიერ წარმოქმნილი მაგნიტური ველის მიმართულება ყოველთვის საპირისპიროა ინდუცირებული დენის წარმოქმნის მაგნიტური ველის მიმართულებისა.
ინფორმაცია:
N = ხვეულის ბრუნვების რაოდენობა, B = მაგნიტური ველი, A = მარყუჟის ზედაპირის ფართობი, θ = კუთხე მაგნიტურ ველს (B) და ხვეულის ზედაპირის პერპენდიკულარულ ხაზს (A) შორის.
თუ B ხვეულის ზედაპირის პერპენდიკულარულია, მაშინ θ = 0 o , ამიტომ Φ B = BA cos 0 o = BA (1) = B A.
თუ B ხვეულის ზედაპირის პარალელურია, მაშინ θ = 90 o , ამიტომ Φ B = BA cos 9 0 o = BA (0) = 0.
ზემოთ მოცემული ფორმულის საფუძველზე, დაასკვნეს, რომ ინდუცირებულ ელექტრომაგნიტურ ველს ზრდის ხვეულის ბრუნვების რაოდენობა (N), მაგნიტური ნაკადის ცვლილების სიჩქარე და მაგნიტური ველის მიმართულება (θ ).
სწორი პასუხია A.
8. შემდეგ ფაქტორებს შორის:
(1) ხვეულის ბრუნვების რაოდენობა
(2) მაგნიტური ნაკადის ცვლილების სიჩქარე
(3) გარე დაბრკოლებები
კოჭაში ინდუცირებულ ელექტრომაგნიტურ ველზე გავლენას ახდენს….
ა. (1) და (3)
ბ. (1) და (2)
მხოლოდ (2)
დ. (2) და (3)
მხოლოდ (3)
დისკუსია
სწორი პასუხია B.
9. შეხედეთ შემდეგ სურათს! თუ ელექტრო დენი I გადის AB მავთულში, მაშინ AB მავთულის მიერ განცდილი მაგნიტური ძალის მიმართულებაა...
ა. B-ს მიმართულებით
ბ. მარცხნივ
გ. მარჯვნივ
დ. ქაღალდის სიბრტყის პერპენდიკულარული
E. ქაღალდის სიბრტყის პერპენდიკულარული
დისკუსია
დიკეტაჰუი :
ელექტრული დენის მიმართულება = A-დან B-მდე (ქვემოთ)
მაგნიტური ველის მიმართულება = მაგნიტის ჩრდილოეთ პოლუსიდან სამხრეთ პოლუსამდე (მარჯვნივ)
იკითხა მაგნიტური ძალის მიმართულება
ჯავაბი :
მარჯვენა ხელის წესი
გაშალეთ მარჯვენა ხელი, გაასწორეთ ცერა თითი და დახუჭეთ დანარჩენი ოთხი თითი. მოათავსეთ ოთხი თითი ისე, რომ მაგნიტური ველის მიმართულებით იყოს მიმართული (B). დენ ცერა თითი მიუთითებს მუხტის მოძრაობის მიმართულებას (v). თუ ელექტრული მუხტი დადებითია, მარჯვენა ხელის ხელი მაგნიტური ძალის მიმართულებითაა მიმართული (F). თუ მუხტი უარყოფითია, მარჯვენა ხელის ზურგი მაგნიტური ძალის მიმართულებითაა მიმართული (F).
ჩვეულებრივი ელექტრული დენის მიმართულება, როგორც ზემოთ მოცემულ ამოცანაში, იგივეა, რაც დადებითი ელექტრული მუხტის მიმართულება. მარჯვენა ხელის წესის გამოყენებით, მაგნიტური ძალის მიმართულება პერპენდიკულარულია ფურცლის სიბრტყის მიმართ, ანუ მკითხველის თვალის მიმართულებით.
სწორი პასუხია ე.
10. ორ მაგნიტურ პოლუსს შორის, როგორც ეს ნახაზზეა ნაჩვენები, მოთავსებულია სწორი მავთული, რომელშიც დენის I გადის. მავთულზე მოქმედი მაგნიტური ძალის მიმართულება იგივეა, რაც...
ა. დადებითი z-ღერძი
B. უარყოფითი z-ღერძი
გ. დადებითი y-ღერძი
დ. უარყოფითი y ღერძი
E. დადებითი x-ღერძი
დისკუსია
დიკეტაჰუი :
ელექტრული დენის მიმართულება = მარცხნივ
მაგნიტური ველის მიმართულება = ჩრდილოეთიდან სამხრეთისკენ (ზემოთ)
იკითხა მაგნიტური ძალის მიმართულება
ჯავაბი :
თუ მარჯვენა ხელის წესი გამოიყენება, მაგნიტური ძალის მიმართულება ფურცლის სიბრტყის პერპენდიკულარულია ან მკითხველის თვალისგან მოშორებით ან უარყოფითი z ღერძის მიმართულებით.
სწორი პასუხია B.
კითხვის წყარო:
ეროვნული გამოცდის ფიზიკის კითხვები უფროსი საშუალო სკოლის/პროფესიული საშუალო სკოლისთვის
