Трансформатормен индукцияланған ЭҚК үшін Ампер заңының формуласы

Трансформатормен индукцияланған ЭҚК Ампер заңына арналған мысал сұрақтар мен формулалар

Ампер заңы

1. Х.К. Эрстедтің айтуынша, электр тогы магнит өрісін тудырады. Бұл теорияны дамыта отырып, электр тогын өткізетін катушка да магнит өрісін тудырады. Электр тогын өткізген кезде штангалы магнит тудыратын магнит өрісіне ұқсас магнит өрісін тудыратын катушка...

A. тороид
B. соленоид
C. оралған сым
D. тікбұрышты катушка

Талқылау

Жолақты магниттің екі полюсі бар: солтүстік полюс және оңтүстік полюс. Жолақты магнит тудыратын магнит өрісі солтүстік полюстен басталып, оңтүстік полюске енетін магнит өрісі сызықтарымен бейнеленеді.
Жолақты магнит тудыратын магнит өрісі бүйірдегі суреттегідей, соленоид тудыратын магнит өрісіне ұқсас.
Соленоид – көптеген орамдары бар ұзын сым катушкасы. Төмендегі суретте электр тогы бар сым катушкасын айналдыра орау арқылы магнит жасаудың мысалы көрсетілген. Магнит полюстерінің бағытын оң қол ережесін пайдаланып анықтауға болады.
Оң қолыңызды алақаныңыз бетіңізге қаратып, созыңыз. Бас бармағыңызды созып, қалған төрт саусағыңызды бетіңізге қарай алға қарай бүгіңіз. Төрт саусақтың иілу бағыты катушкадағы ток ағынының бағытына сәйкес келеді, ал бас бармақ магнит өрісінің солтүстік полюсіне бағытталған. Бас бармақ N осіне бағытталған, сондықтан N магниттің солтүстік полюсін, ал M магниттің оңтүстік полюсін білдіреді.
Дұрыс жауап - B.

Тороид

2. Электр тогын өткізетін тороид тудыратын магнит өрісінің бағыты....

A. тороид жазықтығына перпендикуляр
B. дөңгелек
C. алға және артқа
D) уақытқа байланысты

Талқылау
Тороид - дөңгелек соленоид, сондықтан оң қол ережесін қолданып, тороид тудыратын магнит өрісі дөңгелек бағытқа ие.
Дұрыс жауап - B.

Индукцияланған ЭҚК

3. Егер магнит катушкаға жылжытылса, катушканың ұштары арасында индукцияланған электр қозғаушы күш пайда болады. Бұл оқиға... салдарынан болады.
A. Катушканы кесетін магнит өрісінің бағыты өзгереді.
B. катушканы кесетін магниттік полюстерде өзгеріс бар
C. Катушканы кесетін магниттік күш сызықтарының саны өзгереді.
D. катушканы кесетін магниттік күш сызықтарының саны азаяды
Талқылау
Индукцияланған электр қозғаушы күш өзгермелі магнит өрісі арқылы пайда болады. Индукцияланған ЭҚК шамасы магнит өрісінің өзгеру жылдамдығына емес, магнит ағынының өзгеру жылдамдығына байланысты. Магнит ағыны - катушка арқылы өтетін магнит өрісі сызықтарының саны. Магнит ағынының математикалық формуласы Φ._B = BA cos θ. Егер магнит өрісінің сызықтары катушканың беткі ауданына перпендикуляр болса, онда магнит өрісінің сызықтары мен қалыпты сызық арасында пайда болған бұрыш 0-ге тең._o, мұндағы косинус 0-ға тең_o = 1. Егер магнит өрісінің сызықтары катушканың беткі ауданына параллель болса, онда пайда болған бұрыш 90-қа тең^o, мұндағы косинус 90-ға тең^o = 0. Демек, магнит өрісі сызықтары катушканың беткі ауданына параллель болған кезде магнит ағынының минималды мәні, ал магнит өрісі сызықтары катушканың беткі ауданына перпендикуляр болған кезде максималды мәні болады.
Индукцияланған ЭҚК шамасы Фарадейдің индукция заңы формуласын пайдаланып есептеледі:

Теріс таңба индукцияланған электр қозғаушы күш ағын өзгерісінің басына қарама-қарсы бағытта электр тогын тудыратынын көрсетеді. Бұл тұжырым Ленц заңы деп аталады.
Дұрыс жауап - C.

4. Катушкада пайда болатын индукцияланған ЭҚК уақыт өте келе сызықтық түрде артады. Егер катушканың беткі ауданы тұрақты болып қалса және магнит өрісі катушканың бетіне перпендикуляр болса, онда бұл шарт үшін мүмкін болатын магнит өрісінің графигі....

Талқылау
Индукцияланған ЭҚК шамасы Фарадейдің индукция заңы формуласын пайдаланып есептеледі:

Егер электр өрісі катушканың бетіне перпендикуляр болса, онда:

Ақпарат :

Егер магнит өрісі катушканың бетіне перпендикуляр болса, магнит ағынының формуласы:

B = магнит өрісі, A = катушканың беткі ауданы.
Катушканың беткі ауданы бекітілген мәнге ие және магнит өрісі катушканың бетіне перпендикуляр, сондықтан оның бекітілген мәні бар.
Сонымен, жоғарыдағы формулаға сүйене отырып, индукцияланған ЭҚК мәніне ағынның өзгеру жылдамдығы әсер етеді деген қорытынды жасауға болады, егер ағынның өзгеру жылдамдығы үлкен болса, индукцияланған ЭҚК үлкен болады.
Дұрыс жауап - B.

Трансформатор

5. Келесі тұжырымға назар аударыңыз!
1. Біріншілік орамдардың саны екіншілік орамдардың санынан аз
2. Бастапқы кернеу екінші реттік кернеуден үлкен
3. Бастапқы ток екінші реттік токтан үлкен
4. Бастапқы қуат екінші реттік қуаттан аз
Жоғарылататын трансформатордың сипаттамаларына сәйкес келетін тұжырым ....
A. 1 және 2-мәлімдемелер
B. 1 және 3-мәлімдемелер
C. 2 және 3-мәлімдемелер
D. 2 және 4-мәлімдемелер
Талқылау
Трансформатор - айнымалы токтың (АТ) кернеуін өзгертуге арналған құрылғы. Трансформаторлардың екі түрі бар: күшейткіш трансформаторлар және төмендеткіш трансформаторлар. Жоғарылатқыш трансформаторлар кернеуді арттырады, ал төмендеткіш трансформаторлар кернеуді төмендетеді.
Күшейткіш трансформатор кернеуді арттыру үшін жұмыс істейді, сондықтан оның сипаттамалары келесідей:
1. Бастапқы кернеу кішірек, екінші кернеу үлкенірек
2. Бастапқы электр тогы үлкенірек, екінші реттік электр тогы кішірек
3. Бастапқы орамдар саны аз, екінші реттік орамдар саны көп

Төмендеткіш трансформатордың сипаттамалары кернеуді төмендету үшін жұмыс істейді, сондықтан сипаттамалары келесідей:
1. Бастапқы кернеу үлкенірек, екінші кернеу кішірек
2. Бастапқы электр тогы кішірек, екінші реттік электр тогы үлкенірек
2. Бастапқы орамдар саны көп, екінші реттік орамдар саны аз.

Электр қуаты - белгілі бір уақыт аралығында пайдаланылатын электр энергиясы. Энергия сақталады, сондықтан қуат та сақталады. Сондықтан, біріншілік катушкадағы электр энергиясы екіншілік катушкадағы электр энергиясына тең, электр қуаты да солай.
Электр қуатының формуласы:
P = VI
Сипаттамасы: P = электр қуаты, V = электр кернеуі, I = электр тогы
Тұрақты қуат, сондықтан осы формулаға сүйене отырып, егер электр кернеуі үлкен болса, онда электр тогы аз болады, сондықтан электр кернеуі мен электр тогының көбейтіндісі тұрақты мәнге ие болады деген қорытындыға келеді.
Дұрыс жауап - B.