Пример питања о електромагнетној индукцији

10 примера питања о електромагнетној индукцији ЕМФ индукција

1. Генератор има калем са бројем намотаја N и површином попречног пресека A. Калем се налази у магнетном пољу B, а затим се ротира угаоном брзином ω тако да се генерише максимална индукована ЕМС од 50 волти. Ако се магнетно поље промени на 1/2 своје првобитне вредности, а његова угаона брзина се промени на 4 пута већу од своје првобитне вредности, тада ће максимална индукована ЕМС бити...

A. 25 волти

Б. 50 волти

C. 100 волти

D. 200 волти

Е. 250 волти

Пембахасан

Познато је да:

Број намотаја 1 (N ₁ ) = N

Површина попречног пресека 1 ( _A1 ) = A

Магнетно поље 1 (B1 ₎ = B

Угаона брзина 1 (ω² ₎ = ω

Максимална индукована ЕМС 1 (ε1 ₎ = 50 волти

Магнетно поље 2 (B2 ₎ = 0,5B = 0,5(1) = 0,5

Угаона брзина 2 (ω ₂ ) = 4ω = 4(1) = 4

Питање: Максимална индукована електромоторна сила је 2 ( _ε² )

Јаваб :

Једначина максималне индуковане електромоторне снаге:

ε _max = NBA ω

Информације:

ε _max = максимална индукована електромоторна сила, N = број намотаја, B = магнетно поље, A = површина попречног пресека, ω = угаона брзина

Максимална индукована ЕМФ 1 (ε ₁ ):

ε _max = NBA ω

Ако је ω = 1 и B = 1, онда

50 = Н (1) А (1)

50 = Н/Д

Максимална индукована ЕМФ 2 (ε ₂ ):

ε _max = NBA ω

NA = 50, B = 0,5, ω = 4

ε _макс = (50)(0,5)(4)

εmax = ₁₀₀

Тачан одговор је Ц.

2. Да би максимална ЕМС коју производи генератор била 1/2 оригиналне, количина која се мора променити на основу доње изјаве је...

А. Угаона брзина и број обртаја се удвостручују

Б. Магнетна индукција и њена фреквенција се удвостручују.

C. Површина попречног пресека се удвостручује и период се удвостручује

D. Број окрета и период су направљени 4 пута већи од оригинала.

E. Фреквенција и период се удвостручују.

Пембахасан

Једначина максималне индуковане електромоторне снаге:

ε _max = NBA ω

Информације:

ε _max = максимална индукована електромоторна сила, N = број намотаја, B = магнетно поље, A = површина попречног пресека, ω = угаона брзина

Ако је Н = 1, Б = 1, А = 1, ω = 1 онда је ε _мак = НБА ω = (1)(1)(1)(1) = 1

A. Угаона брзина (ω) и број обртаја (N) се удвостручују

ε _max = NBA ω

ε _макс = (2)(1)(1)(2)

εmax = ₄

Б. Магнетна индукција (Б) и њена фреквенција (ф) су удвостручене.

Формула за угаону брзину (ω) = 2πf. Фреквенција је директно пропорционална , тако да ако се фреквенција (f) удвостручи, угаона брзина (ω) се удвостручује.

ε _max = NBA ω

ε _макс = (1)(2)(1)(2)

εmax = ₄

C. Површина попречног пресека (А) је удвостручена, а период је 4 пута већи од првобитног

Формула за угаону брзину (ω) = 2πf = 2π/T. Период је обрнуто пропорционалан, тако да ако период постане 4 пута већи од оригиналне брзине, онда угаона брзина постаје 1/4 пута већа од оригиналне брзине.

ε _max = NBA ω

ε _макс = (1)(1)(2)(1/4) = 2/4

ε _max = 1/2

D. Број обртаја (N) и период (T) се повећавају 4 пута

Формула за угаону брзину (ω) = 2πf = 2π/T. Период је обрнуто пропорционалан, тако да ако период постане 4 пута већи од оригиналне брзине, онда угаона брзина постаје 1/4 пута већа од оригиналне брзине.

ε _max = NBA ω

ε _макс = (4)(1)(1)(1/4) = 4/4

εmax = ₁

E. Фреквенција (f) и период (T) се удвостручују.

Фреквенција је директно пропорционална, тако да ако се фреквенција (f) удвостручи, угаона брзина (ω) се удвостручује. Период је обрнуто пропорционалан, тако да ако се период удвостручи, угаона брзина постаје 1/2 почетне. Коначан резултат, угаона брзина је константна.

ε _max = NBA ω

ε _макс = (1)(1)(1)(1)

εmax = ₁

Тачан одговор је Ц.

3. Магнетни флукс у калему са 1.000 намотаја повећава се са 0,03 Wb на 0,04 Wb за 0,2 секунде, тако да је резултујућа вредност ЕМС-а E1 _. Ако исти калем доживи промену магнетног флукса са 0,02 Wb на 0,04 Wb за 0,1 секунду, резултујућа индукована вредност ЕМС-а је E2 _. Однос E1 _и E2 _је …

А. 1:1

Б. 1:2

Ц. 1:4

Д. 2:1

Е. 4:1

Пембахасан

Познато је да:

Број обртаја (N) = 1000

Промена флукса 1 ( Δφ ₁ ) = 0,04 Wb – 0,03 Wb = 0,01 Wb

Временски интервал 1 (Δt² ₎ = 0,2 секунда

Индукована ЕМС 1 = E ₁

Промена флукса 2 ( Δφ ₁ ) = 0,04 Wb – 0,02 Wb = 0,02 Wb

Временски интервал 2 (Δt² ₎ = 0,1 секунда

Индукована ЕМС 2 = E ₂

Питано: Е ₁ : Е ₂

Јаваб :

Поређење _Е1 и _Е2 :

Е1 : _Е2​

50 : 200

1 : 4

Тачан одговор је Ц.

4. Калем продире кроз хомогено магнетно поље под правим углом, узрокујући индуковану електромоторну снагу. Ако се калем замени другим калемом са двоструко већим бројем намотаја од оригиналног калема и брзина промене флукса остане константна, онда је однос почетне и коначне индуковане електромоторне снаге...

А. 1:1
Б. 1:2
Ц. 2:1
Д. 3:1
Е. 3:2

Пембахасан
познато је :
Почетни број обртаја (N) = 1
Коначан број окрета (N) = 2
Почетна брзина промене флукса (ΔØ)_B / Δt) = коначна брзина промене флукса (ΔØ_B /Δt)
Питао Поређење почетне и коначне индуковане електромоторне снаге
Јаваб :

Формула Фарадејевог закона индукције :
E = -N (ΔØ_B /Δt)
Опис: E = индукована електромоторна сила, N = број намотаја, ΔØ_B / Δt = брзина промене флукса
Поређење почетне и коначне индуковане ЕМС :
И почетак : И крај
-N (ΔØ_B / Δt) : -N (ΔØ_B /Δt)
1 : 2
Тачан одговор је Б.

5. У почетном услову (1), магнетни флукс се мења за 5 Wb за 2 секунде у калему са 20 намотаја. У услову (2), иста промена флукса траје 8 секунди. Однос индуковане електромоторне снаге у условима (1) и (2) је…

А. 1:1
Б. 2:1
Ц. 3:1
Д. 4:1
Е. 4:3

Пембахасан
познато је :
Брзина промене флукса (ΔØ)_B / Δt) почетно = 5/2
Брзина промене флукса (ΔØ)_B / Δt) крај = 5/8
Број обртаја (N) = 20
Питао Поређење почетне и коначне индуковане електромоторне снаге
Јаваб :
И почетак : И крај
-N (ΔØ_B / Δt) : -N (ΔØ_B /Δt)
20 (5/2) : 20 (5/8)
5/2: 5/8
1/1 : 1/4
4 : 1
Тачан одговор је Д.

6. Магнетни флукс прве завојнице има 200 намотаја и мења се за 0,06 Wb за 0,4 s. У другој завојници, магнетни флукс се мења за 0,08 Wb за 0,2 s. Ако се број намотаја у другој завојници замени половином броја намотаја у првој завојници, онда је однос индуковане електромоторне снаге у првој и другој завојници...
А. 2:3
Б. 3:1
Ц. 3:4
Д. 3:5
Е. 3:8
Пембахасан
познато је :
Брзина промене флукса (ΔØ)_B / Δt) почетно = 0,06/0,4
Почетни број обртаја (N) = 200
Брзина промене флукса (ΔØ)_B / Δt) крај = 0,08/0,2
Коначан број окрета (N) = 100
Питао Поређење почетне и коначне индуковане електромоторне снаге
Јаваб :
И почетак : И крај
-N (ΔØ_B / Δt) : -N (ΔØ_B /Δt)
200 (0,06/0,4) : 100 (0,08/0,2)
2 (0,15) : 1 (0,4)
0,3 : 0,4
3 : 4

7. Међу следећим факторима:

(1) Број намотаја калема

(2) Брзина промене магнетног флукса

(3) Правац магнетног поља

Оно што повећава индуковану ЕМС је….

А. (1), (2) и (3)

Б. Само (1) и (2)

C. Само (1) и (3)

Само Д. (1)

Само Е. (2)

Пембахасан

ЕМФ је скраћеница од Електромоторна Сила. Другим речима, ЕМФ је извор електричне струје, као што је батерија итд. На основу експеримената које је спровео Фарадеј, откривено је да иако константно магнетно поље не може да произведе електричну струју, променљиво магнетно поље може да произведе електричну струју. Ова резултујућа електрична струја се назива индукована струја.

Фактори који утичу на индуковану електромагнетну снагу могу се одредити коришћењем Фарадејевог закона индукције, који се математички изражава формулом:

Негативни знак у горњој формули објашњава да је смер магнетног поља које производи индукована струја увек супротан од смера магнетног поља које производи индуковану струју.

Информације:

N = број намотаја калема, B = магнетно поље, A = површина петље, θ = угао између магнетног поља (B) и линије нормалне на површину калема (A).

Ако је B нормално на површину калема, онда је θ = 0 ^o тако да је Φ _B = BA cos 0 ^o = BA (1) = B A.

Ако је B паралелна површини калема, онда је θ = 90 ^° , тако да је Φ _B = BA cos 9 ° ⁼ BA ( 0) = 0.

На основу горње формуле, закључује се да оно што повећава индуковану електромоторну снагу је број намотаја калема (N), брзина промене магнетног флукса и смер магнетног поља (θ ).

Тачан одговор је А.

8. Међу следећим факторима:

(1) број намотаја калема

(2) брзина промене магнетног флукса

(3) спољашње препреке

Оно што утиче на индуковану ЕМС у калему је….

А. (1) и (3)

Б. (1) и (2)

Само Ц. (2)

Д. (2) и (3)

Само Е. (3)

Пембахасан

Тачан одговор је Б.

9. Погледајте следећу слику! Ако електрична струја I тече кроз жицу AB, онда је смер магнетне силе коју доживљава жица AB...

А. Према Б
Б. Лево
Ц. Удесно
D. Нормално на раван папира
E. Нормално на раван папира

Пембахасан
познато је :
Смер електричне струје = од А до Б (надоле)
Смер магнетног поља = од северног пола до јужног пола магнета (десно)
Питао Смер магнетне силе
Јаваб :

Правило десне руке
Испружите десну руку, исправите палац и спојите остала четири прста. Поставите четири прста тако да буду усмерени у правцу магнетног поља (Б). dan Палац показује смер кретања наелектрисања (v). Ако је електрично наелектрисање позитивно, длан десне руке је окренут ка правцу магнетне силе (F). Ако је наелектрисање негативно, надлактица десне руке је окренута ка правцу магнетне силе (F).

Смер конвенционалне електричне струје, као у горњем проблему, исти је као и смер позитивног електричног наелектрисања. Применом правила десне руке, смер магнетне силе је нормалан на раван папира, односно према оку читаоца.
Тачан одговор је Е.

10. Права жица којом тече струја I постављена је између два магнетна пола као што је приказано на слици. Смер магнетне силе на жици је у истом смеру као и...

А. Позитивна z-оса
Б. Негативна z-оса
C. Позитивна y-оса
D. Негативна y-оса
E. Позитивна x-оса

Пембахасан
познато је :
Смер електричне струје = лево
Правац магнетног поља = од севера ка југу (горе)
Питао Смер магнетне силе
Јаваб :
Ако се примени правило десне руке, смер магнетне силе је нормалан на раван папира или од ока читаоца или у правцу негативне z-осе.
Тачан одговор је Б.

Извор питања:

Питања из физике за национални испит за средњу школу/стручну средњу школу