Formel vum Ampere-Gesetz fir transformatorinduzéiert EMF

Beispillfroen a Formelen fir den Ampere-Gesetz vun der duerch Transformatoren induzéierter EMF

Ampère-Gesetz

1. Laut dem H.C. Oersted produzéiert en elektresche Stroum e Magnéitfeld. An der Entwécklung vun dëser Theorie produzéiert eng Spull, déi elektresche Stroum féiert, och e Magnéitfeld. Eng Spull, déi, wann se elektresche Stroum féiert, e Magnéitfeld produzéiert, dat ähnlech wéi dat vun engem Staafmagnet produzéiert gëtt, ass...

A. Toroid
B. Solenoid
C. gewéckelten Drot
D. rechteckeg Spiral

Diskussioun

E Staafmagnet huet zwéi Polen: en Nordpol an e Südpol. D'Magnéitfeld, dat vun engem Staafmagnet generéiert gëtt, gëtt duerch Magnéitfeldlinnen duergestallt, déi vum Nordpol ausgoen an an de Südpol eragoen.
D'Magnéitfeld, dat vun engem Staafmagnet generéiert gëtt, ass ähnlech wéi dat, wat vun engem Solenoid generéiert gëtt, wéi op der Bild op der Säit.
E Solenoid ass eng laang Drotspull mat ville Windungen. D'Bild hei ënnendrënner weist e Beispill fir e Magnet ze maachen, andeems eng Drotspull mat engem elektresche Stroum ëm sech gewéckelt gëtt. D'Richtung vun de magnéitesche Pole kann mat der Rechtsregel bestëmmt ginn.
Streckt Är riets Hand aus a positionéiert se sou, datt d'Handfläch zu Ärem Gesiicht weist. Streckt Ären Daum aus a béit déi aner véier Fanger no vir a Richtung Äert Gesiicht. D'Richtung vun de Béi vun de véier Fanger entsprécht der Richtung vum Stroumfloss an der Spull, während den Daum op den Nordpol vum Magnéitfeld weist. Den Daum weist op d'N-Achs, sou datt N den Nordpol vum Magnet an M de Südpol vum Magnet representéiert.
Déi richteg Äntwert ass B.

Toroid

2. D'Magnéitfeld, dat vun engem Toroid entsteet, deen en elektresche Stroum dréit, huet eng Richtung….

A. senkrecht zur Ebene vum Toroid
B. kreesfërmeg
C. hin an hier
D. hänkt vun der Zäit of

Diskussioun
En Toroid ass e kreesfërmegen Solenoid, dofir huet d'Magnéitfeld, dat vum Toroid generéiert gëtt, mat der Rechterhandregel eng kreesfërmeg Richtung.
Déi richteg Äntwert ass B.

Induzéiert EMF

3. Wann e Magnet an eng Spull beweegt gëtt, trëtt eng induzéiert elektromotoresch Kraaft tëscht den Enden vun der Spull op. Dëst Evenement gëtt verursaacht duerch...
A. Et gëtt eng Ännerung vun der Richtung vum Magnéitfeld, dat d'Spull duerchschneit.
B. et gëtt eng Ännerung vun de magnéitesche Polen, déi d'Spull duerchschneiden
C. Et gëtt eng Ännerung vun der Zuel vun de magnéitesche Kraaftlinnen, déi d'Spull duerchschneiden.
D. et gëtt eng Reduktioun vun der Zuel vun de magnéitesche Kraaftlinnen, déi d'Spull duerchschneiden
Diskussioun
Déi induzéiert elektromotoresch Kraaft gëtt duerch e verännerlecht Magnéitfeld produzéiert. D'Gréisst vun der induzéierter EMF hänkt net vun der Ännerungsquote vum Magnéitfeld of, mä vun der Ännerungsquote vum Magnéitflux. De Magnéitflux ass d'Zuel vun de Magnéitfeldlinnen, déi duerch eng Spull lafen. Déi mathematesch Formel fir de Magnéitflux ass Φ_B = BA cos θ. Wann d'Magnéitfeldlinne senkrecht zur Uewerfläch vun der Spule stinn, dann ass de Wénkel, deen tëscht de Magnéitfeldlinne an der Normallinn geformt gëtt, 0_o, wou de Kosinus 0 ass_o = 1. Wann d'Magnéitfeldlinne parallel zur Uewerfläch vun der Spule sinn, dann ass de geformte Wénkel 90^o, wou de Kosinus 90 ass^o = 0. De Magnéitflux huet also e Mindestwäert, wann d'Magnéitfeldlinne parallel zur Uewerfläch vun der Spule sinn, an e Maximalwäert, wann d'Magnéitfeldlinne senkrecht zur Uewerfläch vun der Spule sinn.
D'Gréisst vun der induzéierter Elektromagnet gëtt mat der Formel vum Faradays Gesetz vun der Induktioun berechent:

Dat negativt Zeechen weist un, datt déi induzéiert elektromotoresch Kraaft en elektresche Stroum an der entgéintgesater Richtung zum Urspronk vun der Fluxännerung generéiert. Dës Ausso gëtt Lenz-Gesetz genannt.
Déi richteg Äntwert ass C.

4. Déi induzéiert EMF, déi an enger Spull optrieden, klëmmt linear mat der Zäit. Wann d'Uewerfläch vun der Spull konstant bleift an d'Magnéitfeld senkrecht zur Uewerfläch vun der Spull ass, dann ass de méigleche Magnéitfelddiagramm fir dës Konditioun….

Diskussioun
D'Gréisst vun der induzéierter Elektromagnet gëtt mat der Formel vum Faradays Gesetz vun der Induktioun berechent:

Wann dat elektrescht Feld senkrecht zur Uewerfläch vun der Spule steet, dann:

Informatiounen:

Wann d'Magnéitfeld senkrecht zur Uewerfläch vun der Spule steet, ass d'Formel fir de Magnéitflux:

B = Magnéitfeld, A = Uewerfläch vun der Spule.
D'Uewerfläch vun der Spul huet e fixe Wäert an d'Magnéitfeld ass senkrecht zu der Uewerfläch vun der Spul, sou datt et e fixe Wäert huet.
Baséierend op der uewe genannter Formel kann een also schléissen, datt dat wat de Wäert vun der induzéierter Elektromagnetismus beaflosst, d'Ännerungsquote vum Flux ass. Wann d'Ännerungsquote vum Flux méi grouss ass, dann ass déi induzéiert Elektromagnetismus méi grouss.
Déi richteg Äntwert ass B.

transformer

5. Passt op déi folgend Ausso op!
1. D'Zuel vun de Primärwicklungen ass manner wéi d'Zuel vun de Sekundärwicklungen
2. D'Primärspannung ass méi grouss wéi d'Sekundärspannung
3. De Primärstroum ass méi grouss wéi de Sekundärstroum
4. Primärleistung ass méi kleng wéi sekundärleistung
D'Ausso, déi de Charakteristike vun engem Step-up-Transformator entsprécht, ass….
A. Aussoen 1 an 2
B. Aussoen 1 an 3
C. Aussoen 2 an 3
D. Aussoen 2 an 4
Diskussioun
En Transformator ass en Apparat fir d'Spannung vum Wiesselstroum (AC) z'änneren. Et gëtt zwou Zorte vun Transformatoren: Step-up-Transformatoren a Step-down-Transformatoren. Step-up-Transformatoren erhéijen d'Spannung, während Step-down-Transformatoren d'Spannung reduzéieren.
Den Step-Up-Transformator funktionéiert fir d'Spannung ze erhéijen, sou datt seng Charakteristiken sinn:
1. D'Primärspannung ass méi kleng, d'Sekundärspannung ass méi grouss
2. Den elektresche Primärstroum ass méi grouss, den elektresche Sekundärstroum ass méi kleng
3. D'Zuel vun den Haaptwindungen ass manner, d'Zuel vun den Sekundärwindungen ass méi

D'Charakteristike vun engem Step-Down-Transformator funktionéieren fir d'Spannung ze reduzéieren, sou datt d'Charakteristike sinn:
1. D'Primärspannung ass méi grouss, d'Sekundärspannung ass méi kleng
2. Den elektresche Primärstroum ass méi kleng, den elektresche Sekundärstroum ass méi grouss
2. D'Zuel vun den Haaptwindungen ass méi grouss, d'Zuel vun den Sekundärwindungen ass manner.

Elektresch Leeschtung ass déi elektresch Energie, déi iwwer e spezifeschen Zäitraum verbraucht gëtt. Energie gëtt erhalen, an dofir gëtt och Leeschtung erhalen. Dofir ass déi elektresch Energie an der Primärspule gläich wéi déi elektresch Energie an der Sekundärspule, an dat gëllt och fir d'elektresch Leeschtung.
Formel fir elektresch Kraaft:
P = VI
Beschreiwung: P = elektresch Leeschtung, V = elektresch Spannung, I = elektresche Stroum
Konstant Leeschtung, dofir baséiert op dëser Formel gëtt geschloss, datt wann d'elektresch Spannung grouss ass, dann den elektresche Stroum kleng ass, sou datt d'Produkt vun der elektrescher Spannung an dem elektresche Stroum e konstante Wäert huet.
Déi richteg Äntwert ass B.