10 elektromagnētiskās indukcijas jautājumu piemēri EML indukcija
1. Ģeneratoram ir spole ar vijumu skaitu N un šķērsgriezuma laukumu A. Spole atrodas magnētiskajā laukā B un pēc tam tiek griezta ar leņķisko ātrumu ω, lai ģenerētu maksimālo inducēto EDS 50 voltu apmērā. Ja magnētiskais lauks mainās uz 1/2 no tā sākotnējās vērtības un tā leņķiskais ātrums mainās uz 4 reizēm lielāku nekā tā sākotnējā vērtība, tad maksimālais inducētais EDS būs...
A. 25 volti
B. 50 volti
C. 100 volti
D. 200 volti
E. 250 volti
Diskusija
Ir zināms, ka:
Apgriezienu skaits 1 ( N1 ) = N
Šķērsgriezuma laukums 1 ( A1 ) = A
Magnētiskais lauks 1 (B1 ) = B
Leņķiskais ātrums 1 (ω 1 ) = ω
Maksimālā inducētā EMF 1 (ε1 ) = 50 volti
Magnētiskais lauks 2 (B2 ) = 0,5B = 0,5(1) = 0,5
Leņķiskais ātrums 2 (ω 2 ) = 4ω = 4 (1) = 4
Jautājums: Maksimālais inducētais EML ir 2 ( ε2 )
Atbilde:
Maksimālā inducētā EMF vienādojums:
ε max = NBA ω
Informācija:
ε max = maksimālā inducētā elektromagnētiskā slodze, N = vijumu skaits, B = magnētiskais lauks, A = šķērsgriezuma laukums, ω = leņķiskais ātrums
Maksimālais inducētais EMF 1 (ε 1 ):
ε max = NBA ω
Ja ω = 1 un B = 1, tad
50 = N (1) A (1)
50 = nav piemērojams
Maksimālais inducētais EMF 2 (ε 2 ):
ε max = NBA ω
NA = 50, B = 0,5, ω = 4
εmax = (50)(0,5)(4)
εmax = 100
Pareizā atbilde ir C.
2. Lai ģeneratora radītais maksimālais EMF būtu 1/2 no sākotnējā, daudzums, kas jāmaina, pamatojoties uz tālāk sniegto apgalvojumu, ir...
A. Leņķiskais ātrums un apgriezienu skaits tiek dubultoti
B. Magnētiskā indukcija un tās frekvence tiek dubultotas.
C. Šķērsgriezuma laukums tiek dubultots, un periods tiek dubultots
D. Pagriezienu skaits un periods tiek veikti 4 reizes lielāki par sākotnējo.
E. Frekvence un periods tiek dubultoti.
Diskusija
Maksimālā inducētā EMF vienādojums:
ε max = NBA ω
Informācija:
ε max = maksimālā inducētā elektromagnētiskā slodze, N = vijumu skaits, B = magnētiskais lauks, A = šķērsgriezuma laukums, ω = leņķiskais ātrums
Ja N = 1, B = 1, A = 1, ω = 1, tad ε max = NBA ω = (1) (1) (1) (1) = 1
A. Leņķiskais ātrums (ω) un apgriezienu skaits (N) tiek dubultoti
ε max = NBA ω
εmax = (2)(1)(1)(2)
εmax = 4
B. Magnētiskā indukcija (B) un tās frekvence (f) tiek dubultotas.
Leņķiskā ātruma (ω) formula = 2πf. Frekvence ir tieši proporcionāla, tāpēc, ja frekvence (f) tiek dubultota, leņķiskais ātrums (ω) dubultojas.
ε max = NBA ω
εmax = (1)(2)(1)(2)
εmax = 4
C. Šķērsgriezuma laukums (A) tiek dubultots, un periods ir 4 reizes lielāks par sākotnējo
Leņķiskā ātruma (ω) formula = 2πf = 2π/T. Periods ir apgriezti proporcionāls, proti, ja periods kļūst 4 reizes lielāks par sākotnējo, tad leņķiskais ātrums kļūst 1/4 reizes lielāks par sākotnējo.
ε max = NBA ω
ε max = (1)(1)(2)(1/4) = 2/4
ε max = 1/2
D. Apgriezienu skaits (N) un periods (T) tiek palielināti līdz 4 reizēm
Leņķiskā ātruma (ω) formula = 2πf = 2π/T. Periods ir apgriezti proporcionāls, proti, ja periods kļūst 4 reizes lielāks par sākotnējo, tad leņķiskais ātrums kļūst 1/4 reizes lielāks par sākotnējo.
ε max = NBA ω
ε max = (4)(1)(1)(1/4) = 4/4
εmax = 1
E. Frekvence (f) un periods (T) tiek dubultoti.
Frekvence ir tieši proporcionāla, tāpēc , ja frekvence (f) tiek dubultota, tad leņķiskais ātrums (ω) kļūst divkāršots. Periods ir apgriezti proporcionāls, tāpēc, ja periods tiek dubultots, tad leņķiskais ātrums kļūst par 1/2 no sākotnējā. Galarezultātā leņķiskais ātrums ir konstants.
ε max = NBA ω
εmax = (1)(1)(1)(1)
εmax = 1
Pareizā atbilde ir C.
3. Magnētiskā plūsma spolē ar 1.000 vijumiem palielinās no 0,03 Wb līdz 0,04 Wb 0,2 sekundēs, tāpēc iegūtā EMF vērtība ir E1 . Ja tajā pašā spolē magnētiskā plūsma mainās no 0,02 Wb līdz 0,04 Wb 0,1 sekundē, iegūtā inducētā EMF vērtība ir E2 . E1 un E2 attiecība ir …
A. 1:1
B. 1:2
C. 1:4
2. kārta: 1
4. piemērs: 1
Diskusija
Ir zināms, ka:
Apgriezienu skaits (N) = 1000
Plūsmas izmaiņas 1 ( Δφ1 ) = 0,04 Wb – 0,03 Wb = 0,01 Wb
1. laika intervāls (Δt1 ) = 0,2 sekunde
Inducētais EML 1 = E 1
Plūsmas izmaiņas 2 ( Δφ1 ) = 0,04 Wb – 0,02 Wb = 0,02 Wb
2. laika intervāls (Δt2 ) = 0,1 sekunde
Inducētais EML 2 = E 2
Jautāts: E 1 : E 2
Atbilde:
E1 un E2 salīdzinājums :
1. E : 2. E
50: 200
1: 4
Pareizā atbilde ir C.
4. Spole perpendikulāri iekļūst homogēnā magnētiskajā laukā, izraisot inducētu EDS. Ja spoli aizstāj ar citu spoli ar divreiz lielāku vijumu skaitu nekā sākotnējā spole un plūsmas maiņas ātrums paliek nemainīgs, tad sākotnējā un galīgā inducētā EDS attiecība ir...
A. 1:1
B. 1:2
C. 2:1
3. kārta: 1
3. piemērs: 2
Diskusija
Ir zināms :
Sākotnējais pagriezienu skaits (N) = 1
Galīgais apgriezienu skaits (N) = 2
Sākotnējais plūsmas maiņas ātrums (ΔØ)B / Δt) = galīgais plūsmas izmaiņu ātrums (ΔØB /Δt)
Jautāts Sākotnējā un galīgā inducētā EML salīdzinājums
Jawab :
Faraday indukcijas likuma formula :
E = -N (ΔØB /Δt)
Apraksts: E = inducētais elektromagnētiskais spēks (EMS), N = vijumu skaits, ΔØB / Δt = plūsmas izmaiņu ātrums
Sākotnējā un galīgā inducētā EMF salīdzinājums :
E sākums: E beigas
-N (ΔØB /Δt): -N (ΔØB /Δt)
1: 2
Pareizā atbilde ir B.
5. Sākotnējā stāvoklī (1) magnētiskā plūsma spolē ar 20 vijumiem mainās par 5 Wb 2 sekundēs. Nosacījumā (2) tā pati plūsmas maiņa ilgst 8 sekundes. Inducētās EDS attiecība apstākļos (1) un (2) ir…
A. 1:1
B. 2:1
C. 3:1
4. kārta: 1
4. piemērs: 3
Diskusija
Ir zināms :
Plūsmas izmaiņu ātrums (ΔØ)B / Δt) sākotnējais = 5/2
Plūsmas izmaiņu ātrums (ΔØ)B / Δt) gals = 5/8
Apgriezienu skaits (N) = 20
Jautāts Sākotnējā un galīgā inducētā EML salīdzinājums
Jawab :
E sākums: E beigas
-N (ΔØB /Δt): -N (ΔØB /Δt)
20 (5/2): 20 (5/8)
5/2: 5/8
24.12.: 36.12.
4: 1
Pareizā atbilde ir D.
6. Pirmās spoles magnētiskajai plūsmai ir 200 vijumi, un tā mainās par 0,06 Wb 0,4 s laikā. Otrajā spolē magnētiskā plūsma mainās par 0,08 Wb 0,2 s laikā. Ja vijumu skaitu otrajā spolē aizstāj ar pusi no vijumu skaita pirmajā spolē, tad inducētās elektromagnētiskās slodzes attiecība pirmajā un otrajā spolē ir...
A. 2:3
B. 3:1
C. 3:4
3. kārta: 5
3. piemērs: 8
Diskusija
Ir zināms :
Plūsmas izmaiņu ātrums (ΔØ)B / Δt) sākotnējais = 0,06/0,4
Sākotnējais pagriezienu skaits (N) = 200
Plūsmas izmaiņu ātrums (ΔØ)B / Δt) gals = 0,08/0,2
Galīgais apgriezienu skaits (N) = 100
Jautāts Sākotnējā un galīgā inducētā EML salīdzinājums
Jawab :
E sākums: E beigas
-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. Starp šādiem faktoriem:
(1) Spoles apgriezienu skaits
(2) Magnētiskās plūsmas izmaiņu ātrums
(3) Magnētiskā lauka virziens
Kas palielina inducēto EML, ir….
A. (1), (2) un (3)
B. Tikai (1) un (2)
C. Tikai (1) un (3)
Tikai D. (1)
Tikai E. (2)
Diskusija
EML apzīmē elektrodzinējspēku. Citiem vārdiem sakot, EML ir elektriskās strāvas avots, piemēram, akumulators utt. Pamatojoties uz Faradeja veiktajiem eksperimentiem, tika atklāts, ka, lai gan nemainīgs magnētiskais lauks nevar radīt elektrisko strāvu, mainīgs magnētiskais lauks var radīt elektrisko strāvu. Šo iegūto elektrisko strāvu sauc par inducēto strāvu.
Faktorus, kas ietekmē inducēto EML, var noteikt, izmantojot Faraday indukcijas likumu, ko matemātiski izsaka ar formulu:
Iepriekš minētajā formulā esošā negatīvā zīme izskaidro, ka inducētās strāvas radītā magnētiskā lauka virziens vienmēr ir pretējs magnētiskā lauka virzienam, kas rada inducēto strāvu.
Informācija:
N = spoles vijumu skaits, B = magnētiskais lauks, A = cilpas virsmas laukums, θ = leņķis starp magnētisko lauku (B) un līniju, kas ir perpendikulāra spoles virsmai (A).
Ja B ir perpendikulāra spoles virsmai, tad θ = 0 ℃ , tātad Φ B = BA cos 0 ℃ = BA (1) = B A.
Ja B ir paralēls spoles virsmai, tad θ = 90 ° , tātad Φ B = BA cos 9 0 ° = BA (0) = 0.
Pamatojoties uz iepriekš minēto formulu, tiek secināts, ka inducēto EML palielina spoles vijumu skaits (N), magnētiskās plūsmas izmaiņu ātrums un magnētiskā lauka virziens (θ ).
Pareizā atbilde ir A.
8. Starp šādiem faktoriem:
(1) spoles apgriezienu skaits
(2) magnētiskās plūsmas izmaiņu ātrums
(3) ārēji šķēršļi
Kas ietekmē inducēto EML spolē….
A. (1) un (3)
B. (1) un (2)
Tikai C. (2)
D. (2) un (3)
Tikai E. (3)
Diskusija
Pareizā atbilde ir B.
9. Apskatiet šo attēlu! Ja caur vadu AB plūst elektriskā strāva I, tad magnētiskā spēka virziens, ko piedzīvo vads AB, ir...
A. Virzienā uz B
B. Pa kreisi
C. Pa labi
D. Perpendikulāri papīra plaknei
E. Perpendikulāri papīra plaknei
Diskusija
Ir zināms :
Elektriskās strāvas virziens = no A uz B (uz leju)
Magnētiskā lauka virziens = magnēta ziemeļpols pret dienvidpolu (pa labi)
Jautāts Magnētiskā spēka virziens
Jawab :
Labās rokas likums
Izstiepiet labo roku, iztaisnojiet īkšķi un sakļaujiet pārējos četrus pirkstus. Novietojiet četrus pirkstus tā, lai tie būtu vērsti magnētiskā lauka virzienā (B). boja Īkšķis norāda lādiņa kustības virzienu (v). Ja elektriskais lādiņš ir pozitīvs, labās rokas plauksta ir vērsta magnētiskā spēka (F) virzienā. Ja lādiņš ir negatīvs, labās rokas aizmugure ir vērsta magnētiskā spēka (F) virzienā.
Parastās elektriskās strāvas virziens, tāpat kā iepriekš minētajā uzdevumā, ir tāds pats kā pozitīva elektriskā lādiņa virziens. Piemērojot labās rokas likumu, magnētiskā spēka virziens ir perpendikulārs papīra plaknei jeb lasītāja acs virzienā.
Pareizā atbilde ir E.
10. Taisns vads, pa kuru plūst strāva I, ir novietots starp diviem magnētiskajiem poliem, kā parādīts attēlā. Magnētiskā spēka virziens uz vadu ir tāds pats kā...
A. Pozitīva z ass
B. Negatīva z ass
C. Pozitīva y ass
D. Negatīvā y ass
E. Pozitīva x ass
Diskusija
Ir zināms :
Elektriskās strāvas virziens = pa kreisi
Magnētiskā lauka virziens = no ziemeļiem uz dienvidiem (uz augšu)
Jautāts Magnētiskā spēka virziens
Jawab :
Ja tiek piemērots labās rokas likums, magnētiskā spēka virziens ir perpendikulārs papīra plaknei vai prom no lasītāja acs, vai negatīvās z ass virzienā.
Pareizā atbilde ir B.
Jautājuma avots:
Valsts eksāmena fizikas jautājumi vidusskolai/profesionālajai vidusskolai
