Prawo indukcji Faradaya

Prawo indukcji Faradaya:

Strumień magnetyczny zmienił się o $2\,\mathrm{Wb}$ w czasie $0{,}5\,\mathrm{s}$. Oblicz SEM indukcji (co do wartości).

Strumień magnetyczny przez ramkę zmalał z $0{,}8$ Wb do $0{,}2$ Wb w czasie $0{,}3$ s. Oblicz wartość SEM indukcji.

SEM indukcji powstaje, gdy:

Napięcie w sieci ma wartość skuteczną $230$ V. Oblicz amplitudę tego napięcia.

W cewce o $100$ zwojach strumień zmienia się o $0{,}01\,\mathrm{Wb}$ w $0{,}1\,\mathrm{s}$. Oblicz SEM.

Transformator ma $1000$ zwojów w uzwojeniu pierwotnym i $50$ w wtórnym. Przy napięciu $230$ V na wejściu napięcie wyjściowe wynosi:

Ramka o polu $0{,}02\,\mathrm{m}^2$ znajduje się w polu $B$ rosnącym od $0$ do $0{,}5\,\mathrm{T}$ w czasie $0{,}25\,\mathrm{s}$. Oblicz SEM.

Magnes zbliża się biegunem północnym do nieruchomej, zamkniętej pętli przewodzącej. Oceń prawdziwość stwierdzeń.

1. W pętli płynie prąd indukcyjny.
2. Prąd indukcyjny płynie w takim kierunku, że pętla odpycha zbliżający się magnes.
3. Po zatrzymaniu magnesu przed pętlą prąd indukcyjny nadal płynie.

Oceń prawdziwość każdego stwierdzenia (P — prawda, F — fałsz) i wybierz odpowiedni układ.

Ramka o powierzchni $0{,}02\ \text{m}^2$ znajduje się w polu o indukcji $0{,}5$ T prostopadłym do jej płaszczyzny. Ramkę obrócono o $90^\circ$ w czasie $0{,}1$ s. Oblicz średnią SEM indukcji.

Napięcie w obwodzie prądu przemiennego ma postać $U(t)=20\ \text{V}\cdot\sin\left(314\ \tfrac1{\text{s}}\cdot t\right)$, a opór obwodu wynosi $50\ \Omega$. Oblicz częstotliwość prądu i średnią moc wydzielaną na oporniku.

Pręt o długości $0{,}4$ m przesuwa się z prędkością $3\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ prostopadle do pola o indukcji $0{,}25$ T, zwierając obwód o oporze $2\ \Omega$. Oblicz SEM indukcji, natężenie prądu i moc wydzielaną w obwodzie.

Transformator obniża napięcie z $230$ V do $12$ V. Uzwojenie pierwotne ma $1150$ zwojów, a sprawność transformatora wynosi $100\%$. Oblicz liczbę zwojów uzwojenia wtórnego oraz prąd w uzwojeniu pierwotnym, gdy w obwodzie wtórnym płynie prąd $2$ A.

Ramka o $200$ zwojach i powierzchni $0{,}01\ \text{m}^2$ obraca się w polu o indukcji $0{,}4$ T z częstotliwością $50$ Hz. Oblicz amplitudę SEM indukowanej w ramce.

Wykaż, że reguła Lenza jest konsekwencją zasady zachowania energii, rozważając magnes zbliżany do zamkniętej pętli przewodzącej.

Kwadratową ramkę ($S=0,01$ m$^{2}$, cienki drut miedziany) umieszczono w polu $B=1,0$ mT i obracano ze stałą $\omega=20$ rad/s. Przy obrocie od $\alpha=0^{\circ}$ do $2^{\circ}$ średnia SEM to $\mathcal{E}_{1}$, a od $43^{\circ}$ do $45^{\circ}$ — $\mathcal{E}_{2}$.

Dokończ zdanie: wybierz A, B albo C oraz 1., 2. albo 3. Relacja między SEM: (A) $\mathcal{E}_{1}=\mathcal{E}_{2}$ / (B) $\mathcal{E}_{1}>\mathcal{E}_{2}$ / (C) $\mathcal{E}_{1}<\mathcal{E}_{2}$, ponieważ (1) w obu sytuacjach kąt zmienił się o $\Delta\alpha=2^{\circ}$ / (2) zmiana strumienia indukcji jest większa w sytuacji na rysunku 4. / (3) strumień indukcji jest większy w sytuacji na rysunku 3.

Prostokątna ramka $ABCD$ prądnicy obraca się w polu magnetycznym $\vec{B}$ ze stałą $\omega=100\pi$ rad/s; na zaciskach X, Y powstaje napięcie sinusoidalne, $U_{sk}=24$ V, opornik $R=10\ \Omega$. Rysunki 2. i 3. pokazują położenie ramki i prędkość $\vec{v}$ boku $AB$ w chwili $t=0$.

Na rysunku 2. narysuj strzałkę pokazującą kierunek prądu w boku $AB$ w chwili $t=0$, a przy zaciskach X, Y (rysunek 1.) wpisz znaki biegunowości źródła dla obwodu zewnętrznego w chwili $t=0$.

Dwa poziome pręty ($d=0{,}05$ m) w jednorodnym polu $B=0{,}8$ T (zwrot $\odot$ — przed płaszczyznę). Poprzeczkę przesuwano w lewo z $v=2\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}}$; amperomierz wskazał $I=2$ A.

Zaznacz strzałką kierunek prądu przez amperomierz oraz narysuj wektor siły elektrodynamicznej $\vec F_{ed}$ działającej na poprzeczkę.

Ramkę wprawiono w ruch obrotowy ze stałą prędkością kątową. Wskazanie woltomierza będzie największe, gdy linie pola tworzą z płaszczyzną ramki kąt [A $0^\circ$ / B $45^\circ$ / C $90^\circ$], ponieważ [1 strumień jest największy / 2 strumień równy połowie wartości maksymalnej / 3 szybkość zmiany strumienia jest największa].