Reguła Lenza
Fizyka — Klasa 3 LO — teoria, wzory, quizy i zadania do tego tematu.
📘Teoria 1
Treść
Prąd indukcyjny przeciwdziała zmianie, która go wywołała.
Znak
Wyjaśnia znak minus w prawie Faradaya.
Zasada
Jest konsekwencją zasady zachowania energii.
∑Wzory 1
Do czego służy: wyznacza kierunek prądu indukcyjnego. Prąd ten zawsze płynie tak, by przeciwdziałać przyczynie, która go wywołała (zmianie strumienia). Reguła Lenza jest konsekwencją zasady zachowania energii — wyjaśnia znak minus w prawie Faradaya.
🧩Quizy 1
✍Zadania 14
Do cewki zbliżamy biegunem północnym magnes sztabkowy. Wyjaśnij, jak zachowa się indukowany prąd i dlaczego.
Wyjaśnij, dlaczego reguła Lenza jest zgodna z zasadą zachowania energii.
Co się stanie, gdy magnes będziemy oddalać od cewki (zamiast zbliżać)?
Strumień magnetyczny przez ramkę zmalał z $0{,}8$ Wb do $0{,}2$ Wb w czasie $0{,}3$ s. Oblicz wartość SEM indukcji.
Napięcie w sieci ma wartość skuteczną $230$ V. Oblicz amplitudę tego napięcia.
Transformator ma $1000$ zwojów w uzwojeniu pierwotnym i $50$ w wtórnym. Przy napięciu $230$ V na wejściu napięcie wyjściowe wynosi:
Magnes zbliża się biegunem północnym do nieruchomej, zamkniętej pętli przewodzącej. Oceń prawdziwość stwierdzeń.
- W pętli płynie prąd indukcyjny.
- Prąd indukcyjny płynie w takim kierunku, że pętla odpycha zbliżający się magnes.
- 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.
Lekki aluminiowy pierścień wisi na nitce przy zwojnicy (z rdzeniem ferromagnetycznym), zasilanej przez opornik suwakowy.
a) Uzupełnij: gdy suwak przesuwany jest w lewo (w stronę źródła), indukcja pola zwojnicy (rośnie / maleje / pozostaje stała); jeżeli indukcja rośnie, to pierścień (jest przyciągany / jest odpychany / nie jest ani przyciągany, ani odpychany).
b) Gdy pierścień jest przyciągany, prąd w pierścieniu jest jak na rysunku [A / B / C].