10 Shembuj të Pyetjeve të Induksionit Elektromagnetik Induksioni i Flukseve Elektromagnetike
1. Një gjenerator ka një bobinë me një numër spirash N dhe një sipërfaqe tërthore A. Bobina është në një fushë magnetike B, pastaj rrotullohet me një shpejtësi këndore ω në mënyrë që të gjenerohet një fushë elektromagnetike e induktuar maksimale prej 50 voltësh. Nëse fusha magnetike ndryshon në 1/2 të vlerës së saj origjinale dhe shpejtësia këndore e saj ndryshon në 4 herë vlerën e saj origjinale, atëherë fusha elektromagnetike e induktuar maksimale do të jetë...
A. 25 volt
B. 50 volt
C. 100 volt
D. 200 volt
E. 250 volt
Diskutim
Dihet që:
Numri i kthesave 1 (N 1 ) = N
Sipërfaqja e prerjes tërthore 1 ( A1 ) = A
Fusha magnetike 1 (B1 ) = B
Shpejtësia këndore 1 (ω1 ) = ω
EMF maksimale e induktuar 1 (ε 1 ) = 50 Volt
Fusha magnetike 2 (B2 ) = 0,5B = 0,5(1) = 0,5
Shpejtësia këndore 2 (ω 2 ) = 4ω = 4 (1) = 4
Pyetje: Fusha elektromagnetike e induktuar maksimale është 2 ( ε2 )
Përgjigje:
Ekuacioni maksimal i EMF-së së induktuar:
ε max = NBA ω
Informacion:
ε max = fuqia emf maksimale e induktuar, N = numri i kthesave, B = fusha magnetike, A = sipërfaqja e prerjes tërthore, ω = shpejtësia këndore
Maksimumi i induktuar EMF 1 (ε 1 ):
ε max = NBA ω
Nëse ω = 1 dhe B = 1, atëherë
50 = N (1) A (1)
50 = NA
Maksimumi i induktuar EMF 2 (ε 2 ):
ε max = NBA ω
NA = 50, B = 0,5, ω = 4
ε max = (50)(0,5)(4)
ε max = 100
Përgjigja e saktë është C.
2. Që EMF maksimale e prodhuar nga gjeneratori të jetë 1/2 e sasisë origjinale, sasia që duhet të ndryshohet bazuar në pohimin më poshtë është...
A. Shpejtësia këndore dhe numri i kthesave dyfishohen
B. Induksioni magnetik dhe frekuenca e tij dyfishohen.
C. Sipërfaqja e prerjes tërthore dyfishohet dhe perioda dyfishohet
D. Numri i kthesave dhe periudha bëhen 4 herë më të larta se origjinali.
E. Frekuenca dhe perioda dyfishohen.
Diskutim
Ekuacioni maksimal i EMF-së së induktuar:
ε max = NBA ω
Informacion:
ε max = fuqia emf maksimale e induktuar, N = numri i kthesave, B = fusha magnetike, A = sipërfaqja e prerjes tërthore, ω = shpejtësia këndore
Nëse N = 1, B = 1, A = 1, ω = 1, atëherë ε max = NBA ω = (1) (1) (1) (1) = 1
A. Shpejtësia këndore (ω) dhe numri i kthesave (N) dyfishohen
ε max = NBA ω
ε max = (2)(1)(1)(2)
ε max = 4
B. Induksioni magnetik (B) dhe frekuenca e tij (f) dyfishohen.
Formula për shpejtësinë këndore (ω) = 2πf. Frekuenca është drejtpërdrejt proporcionale , kështu që nëse frekuenca (f) dyfishohet, shpejtësia këndore (ω) dyfishohet.
ε max = NBA ω
ε max = (1)(2)(1)(2)
ε max = 4
C. Sipërfaqja e prerjes tërthore (A) dyfishohet dhe perioda është 4 herë më e madhe se ajo origjinale.
Formula për shpejtësinë këndore (ω) = 2πf = 2π/T. Periudha është në përpjesëtim të zhdrejtë, kështu që nëse perioda bëhet 4 herë më e madhe se origjinali, atëherë shpejtësia këndore bëhet 1/4 herë më e madhe se origjinali.
ε max = NBA ω
ε max = (1)(1)(2)(1/4) = 2/4
ε max = 1/2
D. Numri i kthesave (N) dhe periudha (T) rriten në 4 herë
Formula për shpejtësinë këndore (ω) = 2πf = 2π/T. Periudha është në përpjesëtim të zhdrejtë, kështu që nëse perioda bëhet 4 herë më e madhe se origjinali, atëherë shpejtësia këndore bëhet 1/4 herë më e madhe se origjinali.
ε max = NBA ω
ε max = (4)(1)(1)(1/4) = 4/4
ε max = 1
E. Frekuenca (f) dhe perioda (T) dyfishohen.
Frekuenca është drejtpërdrejt proporcionale, kështu që nëse frekuenca (f) dyfishohet, atëherë shpejtësia këndore (ω) bëhet dyfish. Periudha është në përpjesëtim të zhdrejtë, kështu që nëse periudha dyfishohet, atëherë shpejtësia këndore bëhet 1/2 e shpejtësisë origjinale. Rezultati përfundimtar, shpejtësia këndore është konstante.
ε max = NBA ω
ε max = (1)(1)(1)(1)
ε max = 1
Përgjigja e saktë është C.
3. Fluksi magnetik në një bobinë me 1.000 kthesa rritet nga 0,03 Wb në 0,04 Wb në 0,2 sekonda, kështu që vlera që rezulton e FEM është E1 . Nëse e njëjta bobinë përjeton një ndryshim në fluksin magnetik nga 0,02 Wb në 0,04 Wb në 0,1 sekonda, vlera që rezulton e FEM të induktuar është E2 . Raporti i E1 dhe E2 është …
A. 1: 1
B. 1: 2
C. 1: 4
D. 2: 1
E. 4: 1
Diskutim
Dihet që:
Numri i kthesave (N) = 1000
Ndryshimi i fluksit 1 ( Δφ1 ) = 0,04 Wb – 0,03 Wb = 0,01 Wb
Intervali kohor 1 (Δt1 ) = 0,2 sekonda
EMF i induktuar 1 = E1
Ndryshimi i fluksit 2 ( Δφ1 ) = 0,04 Wb – 0,02 Wb = 0,02 Wb
Intervali kohor 2 (Δt2 ) = 0,1 sekonda
EMF i induktuar 2 = E2
Pyetur: E 1 : E 2
Përgjigje:
Krahasimi i E 1 dhe E 2 :
E 1 : E 2
50: 200
1: 4
Përgjigja e saktë është C.
4. Një bobinë depërton në një fushë magnetike homogjene pingul, duke shkaktuar një EMF të induktuar. Nëse bobina zëvendësohet me një bobinë tjetër me dyfishin e numrit të kthesave të bobinës origjinale dhe shkalla e ndryshimit të fluksit mbetet konstante, atëherë raporti i EMF fillestare dhe përfundimtare të induktuar është...
A. 1: 1
B. 1: 2
C. 2: 1
D. 3: 1
E. 3: 2
Diskutim
Dihet :
Numri fillestar i kthesave (N) = 1
Numri përfundimtar i kthesave (N) = 2
Shkalla fillestare e ndryshimit të fluksit (ΔØ)B / Δt) = shkalla e ndryshimit përfundimtar të fluksit (ΔØB /Δt)
Pyeti Krahasimi i EMF-së fillestare dhe përfundimtare të induktuar
Xhevab :
Formula e ligjit të Faradeit për induksionin :
E = -N (ΔØB /Δt)
Përshkrimi: E = fuqia emf e induktuar, N = numri i kthesave, ΔØB / Δt = shkalla e ndryshimit të fluksit
Krahasimi i EMF-së fillestare dhe përfundimtare të induktuar :
Fillimi E: Fundi E
-N (ΔØB / Δt) : -N (ΔØB /Δt)
1: 2
Përgjigja e saktë është B.
5. Në kushtin fillestar (1), fluksi magnetik ndryshon me 5 Wb në 2 sekonda në një bobinë me 20 rrotullime. Në kushtin (2), i njëjti ndryshim i fluksit zgjat 8 sekonda. Raporti i EMF-së së induktuar në kushtet (1) dhe (2) është…
A. 1: 1
B. 2: 1
C. 3: 1
D. 4: 1
E. 4: 3
Diskutim
Dihet :
Shkalla e ndryshimit të fluksit (ΔØ)B / Δt) fillestare = 5/2
Shkalla e ndryshimit të fluksit (ΔØ)B / Δt) fundi = 5/8
Numri i kthesave (N) = 20
Pyeti Krahasimi i EMF-së fillestare dhe përfundimtare të induktuar
Xhevab :
Fillimi E: Fundi E
-N (ΔØB / Δt) : -N (ΔØB /Δt)
20 (5/2): 20 (5/8)
5/2: 5/8
1/1 : 1/4
4: 1
Përgjigja e saktë është D.
6. Fluksi magnetik i spirales së parë ka 200 kthesa dhe ndryshon me 0,06 Wb në 0,4 s. Në spiralen e dytë, fluksi magnetik ndryshon me 0,08 Wb në 0,2 s. Nëse numri i kthesave në spiralen e dytë zëvendësohet me gjysmën e numrit të kthesave në spiralen e parë, atëherë raporti i forcës emf të induktuar në spiralen e parë dhe të dytë është...
A. 2: 3
B. 3: 1
C. 3: 4
D. 3: 5
E. 3: 8
Diskutim
Dihet :
Shkalla e ndryshimit të fluksit (ΔØ)B / Δt) fillestare = 0,06/0,4
Numri fillestar i kthesave (N) = 200
Shkalla e ndryshimit të fluksit (ΔØ)B / Δt) fundi = 0,08/0,2
Numri përfundimtar i kthesave (N) = 100
Pyeti Krahasimi i EMF-së fillestare dhe përfundimtare të induktuar
Xhevab :
Fillimi E: Fundi E
-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. Ndër faktorët e mëposhtëm:
(1) Numri i kthesave të bobinës
(2) Shkalla e ndryshimit të fluksit magnetik
(3) Drejtimi i fushës magnetike
Ajo që rrit fushën elektromagnetike të induktuar është…
A. (1), (2) dhe (3)
B. Vetëm (1) dhe (2)
C. Vetëm (1) dhe (3)
D. Vetëm (1)
E. (2) vetëm
Diskutim
EMF qëndron për Forcën Elektromotore. Me fjalë të tjera, EMF është një burim rryme elektrike, siç është një bateri etj. Bazuar në eksperimentet e kryera nga Faradei, u zbulua se megjithëse një fushë magnetike konstante nuk mund të prodhojë një rrymë elektrike, një fushë magnetike në ndryshim mund të prodhojë një rrymë elektrike. Kjo rrymë elektrike që rezulton quhet rrymë e induktuar.
Faktorët që ndikojnë në fushën elektromagnetike të induktuar mund të përcaktohen duke përdorur ligjin e induksionit të Faradeit, i cili shprehet matematikisht me formulën:
Shenja negative në formulën e mësipërme shpjegon se drejtimi i fushës magnetike të prodhuar nga rryma e induktuar është gjithmonë i kundërt me drejtimin e fushës magnetike që prodhon rrymën e induktuar.
Informacion:
N = numri i kthesave të bobinës, B = fusha magnetike, A = sipërfaqja e lakut, θ = këndi midis fushës magnetike (B) dhe vijës pingule me sipërfaqen e bobinës (A).
Nëse B është pingule me sipërfaqen e spirales, atëherë θ = 0 o në mënyrë që Φ B = BA cos 0 o = BA (1) = BA A.
Nëse B është paralele me sipërfaqen e spirales, atëherë θ = 90 o në mënyrë që Φ B = BA cos 9 0 o = BA (0) = 0.
Bazuar në formulën e mësipërme, konkludohet se ajo që rrit EMF-në e induktuar është numri i kthesave të spirales (N), shkalla e ndryshimit të fluksit magnetik dhe drejtimi i fushës magnetike (θ ).
Përgjigja e saktë është A.
8. Ndër faktorët e mëposhtëm:
(1) numri i kthesave të bobinës
(2) shkalla e ndryshimit të fluksit magnetik
(3) pengesa të jashtme
Ajo që ndikon në EMF-në e induktuar në spirale është….
A. (1) dhe (3)
B. (1) dhe (2)
C. Vetëm (2)
D. (2) dhe (3)
E. (3) vetëm
Diskutim
Përgjigja e saktë është B.
9. Shikoni imazhin e mëposhtëm! Nëse një rrymë elektrike I rrjedh nëpër telin AB, atëherë drejtimi i forcës magnetike që përjeton teli AB është...
A. Drejt B
B. Në të majtë
C. Në të djathtë
D. Pingul me planin e letrës
E. Pingul me planin e letrës
Diskutim
Dihet :
Drejtimi i rrymës elektrike = A në B (poshtë)
Drejtimi i fushës magnetike = poli verior në polin jugor të magnetit (në të djathtë)
Pyeti Drejtimi i forcës magnetike
Xhevab :
Rregulli i dorës së djathtë
Zgjat dorën e djathtë, drejto gishtin e madh dhe mbyll katër gishtat e tjerë. Vendos katër gishtat në mënyrë që të tregojnë në drejtim të fushës magnetike (B). bovë Gishti i madh tregon drejtimin e lëvizjes së ngarkesës (v). Nëse ngarkesa elektrike është pozitive, pëllëmba e dorës së djathtë është e kthyer nga drejtimi i forcës magnetike (F). Nëse ngarkesa është negative, pjesa e pasme e dorës së djathtë është e kthyer nga drejtimi i forcës magnetike (F).
Drejtimi i rrymës elektrike konvencionale, si në problemin e mësipërm, është i njëjtë me drejtimin e një ngarkese elektrike pozitive. Duke zbatuar rregullin e dorës së djathtë, drejtimi i forcës magnetike është pingul me planin e letrës, ose drejt syrit të lexuesit.
Përgjigja e saktë është E.
10. Një tel i drejtë që mbart një rrymë I është vendosur midis dy poleve magnetike siç tregohet në figurë. Drejtimi i forcës magnetike në tel është në të njëjtin drejtim me...
A. Boshti z pozitiv
B. Boshti negativ z
C. Boshti y pozitiv
D. Boshti negativ y
E. Boshti pozitiv x
Diskutim
Dihet :
Drejtimi i rrymës elektrike = majtas
Drejtimi i fushës magnetike = nga veriu në jug (lart)
Pyeti Drejtimi i forcës magnetike
Xhevab :
Nëse zbatohet rregulli i dorës së djathtë, drejtimi i forcës magnetike është pingul me planin e letrës ose larg syrit të lexuesit ose në drejtim të boshtit negativ z.
Përgjigja e saktë është B.
Burimi i pyetjes:
Pyetje të Provimit Kombëtar të Fizikës për Shkollën e Mesme të Lartë/Shkollën e Mesme Profesionale
