Kružni okvir, polumjera 40 cm, napravljen je od bakrene žice promjera 1 mm. Žica se nalazi u homogenome magnetskom polju čija se indukcija jednoliko smanjuje brzinom 20mT/s, a silnice magnetskog polja okomite su na okvir. a) Kolika je elektromotorna sila (inducirani napon) u okviru? b) Kolika je jakost struje koja prolazi žicom? c) Kolika je elektromotorna sila (inducirani napon) ako se brzina promjene magnetske indukcije poveća dva puta? d) Što će se dogoditi ako se magnetska indukcija prestane mijenjati? (električna otpornost bakra ρ = 17nΩ ⋅ m )


Točan odgovor


Halpa

prije 7 mjeseci

\begin{gathered} \mathrm{r}_{1}=40 \mathrm{~cm}=0.4 \mathrm{~m}, \quad 2 \cdot \mathrm{r}_{2}=1 \mathrm{~mm} \Rightarrow \mathrm{r}_{2}=0.5 \mathrm{~mm}=5 \cdot 10^{-4} \mathrm{~m}, \\ \frac{\Delta B}{\Delta t}=20 \frac{m T}{s} 0.02 \frac{T}{s}, \quad \rho=17 \mathrm{n} \Omega \cdot \mathrm{m}=1.7 \cdot 10^{-8} \Omega \cdot \mathrm{m}, \quad \mathrm{U}_{1}=?, \quad \mathrm{I}=?, \quad \mathrm{U}_{2}=?, \quad \mathrm{U}_{3}=? \end{gathered} Tok homogenoga magnetskog polja kroz ravnu površinu S kad silnice prolaze okomito na površinu S jednak je \Phi=B \cdot S Napon koji se inducira u zavojnici s N zavoja razmjeran je brzini promjene magnetskog toka: U_{i}=-N \cdot \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} . Znak minus označava da inducirani napon daje induciranu struju takva smjera da njezino magnetsko polje nastoji poništiti promjenu magnetskog toka koja ju je proizvela. Znak minus u tom izrazu možemo izostaviti ako nas zanima samo veličina napona, a ne njegov smjer. U_{i}=N \cdot \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} Krug je skup svih točaka ravnine kojima je udaljenost od zadane točke S manja ili jednaka zadanom broju r>0 (polumjeru kruga). Opseg kruga polumjera r iznosi: O=2 \cdot r \cdot \pi Ploština kruga polumjera r iznosi: S=r^{2} \cdot \pi Električni otpor R vodiča ovisi o duljini l vodiča, njegovu presjeku S i električnoj otpornosti \rho: R=\rho \cdot \frac{l}{S} . Ohmov zakon je temeljni zakon elektrotehnike. Ako je otpor vodiča uz stalnu temperaturu stalan, kažemo da za vodič vrijedi Ohmov zakon I=\frac{U}{R} gdje je I jakost struje kroz strujni krug u amperima (A), U napon izvora u voltima (V), R ukupan otpor strujnog kruga u omima (\Omega). a) Tok polja je \Phi=B \cdot S gdje se površina S kojom prolazi tok ne mijenja. Prema tome je \Delta \Phi=\Delta(B \cdot S) \Rightarrow \Delta \Phi=\Delta B \cdot S odnosno U_{1}=N \cdot S \cdot \frac{\Delta B}{\Delta t} \Rightarrow\left[\begin{array}{c} N=1 \\ S=r_{1}^{2} \cdot \pi \end{array}\right] \Rightarrow U_{1}=r_{1}^{2} \cdot \pi \cdot \frac{\Delta B}{\Delta t}=(0.4 m)^{2} \cdot \pi \cdot 0.02 \frac{T}{s}=0.01 \mathrm{~V}=10 \mathrm{mV} b) Kružni okvir je bakrena žica čija je duljina l jednaka opsegu okvira polumjera r_{1}. \left.\begin{array}{l} l=O \\ O=2 \cdot r_{1} \cdot \pi \end{array}\right\} \Rightarrow l=2 \cdot r_{1} \cdot \pi . Površina S poprečnog presjeka žice jednaka je površini kruga polumjera r_{2} . S=r_{2}^{2} \cdot \pi Struja koja prolazi žicom duljine 1 i otpora R iznosi: \left.\begin{array}{c} R=\rho \cdot \frac{l}{S} \\ I=\frac{U_{1}}{R} \end{array}\right\} \Rightarrow I=\frac{U_{1}}{\rho \cdot \frac{l}{S}} \Rightarrow I=\frac{U_{1} \cdot S}{\rho \cdot l} \Rightarrow\left[\begin{array}{l} S=r_{2}^{2} \cdot \pi \\ l=2 \cdot r_{1} \cdot \pi \end{array} \Rightarrow I=\frac{U_{1} \cdot r_{2}^{2} \cdot \pi}{\rho \cdot 2 \cdot r_{1} \cdot \pi} \Rightarrow } \\ {\Rightarrow I=\frac{U_{1} \cdot r_{2}^{2} \cdot \pi}{\rho \cdot 2 \cdot r_{1} \cdot \pi} \Rightarrow I=\frac{U_{1} \cdot r_{2}^{2}}{2 \cdot \rho \cdot r_{1}}=\frac{0.01 V \cdot\left(5 \cdot 10^{-4} m\right)^{2}}{2 \cdot 1.7 \cdot 10^{-8} \Omega \cdot m \cdot 0.4 m}=0.18 A .} \end{array} \end{array}\right. C) Ako se brzina promjene magnetske indukcije poveća dva puta \frac{\Delta B}{\Delta t}=0.04 \frac{T}{s}, inducirani napon (elektromotorna sila) povećat će se dva puta. U_{2}=r_{1}^{2} \cdot \pi \cdot \frac{\Delta B}{\Delta t}=(0.4 m)^{2} \cdot \pi \cdot 0.04 \frac{T}{s}=0.02 \mathrm{~V}=20 \mathrm{mV} \Rightarrow U_{2}=2 \cdot U_{1} . d) Kada se magnetska indukcija ne mijenja vrijedi: \left.\begin{array}{l} \frac{\Delta \Phi}{\Delta t}=0 \\ U_{3}=-N \cdot \frac{\Delta \Phi}{\Delta t} \end{array}\right\} \Rightarrow U_{3}=0 \mathrm{~V} Vježba 223 Kružni okvir, polumjera 4 \mathrm{dm}, napravljen je od bakrene žice promjera 0.1 \mathrm{~cm}. Žica se nalazi u homogenome magnetskom polju čija se indukcija jednoliko smanjuje brzinom 20 \mathrm{mT} / \mathrm{s}, a silnice magnetskog polja okomite su na okvir. a) Kolika je elektromotorna sila (inducirani napon) u okviru? b) Kolika je jakost struje koja prolazi žicom? (električna otpornost bakra \rho=17 \mathrm{n} \Omega \cdot \mathrm{m} ) Rezultat: \quad 10 \mathrm{mV}, 0.18 \mathrm{~A} .

Odgovorite

Kako biste odgovorili morate biti logirani

Slična pitanja

Kružni okvir, polumjera 40 cm, napravljen je od bakrene žice promjera 1 mm. Žica se nalazi u homogenome magnetskom polju čija se indukcija jednoliko smanjuje brzinom 20mT/s, a silnice magnetskog pol...
Kružni kamen, polumjera 15 cm i mase 2 kg, vrti se 3600 okreta u minuti. Kolika mu je kinetička energija? S koje visine bi morao kotač pasti na zemlju da pri udaru o tlo ima jednaku kinetičku energi...
kružni tok vode u prirodi
Zvučnik ima kružni otvor polumjera 20 cm. Pretpostavimo da emitira zvuk jednoliko čitavim svojim otvorom. Kolika je snaga emitiranog zvuka ako je intenzitet zvuka na otvoru 10⁻⁴ W/m²?
Jeli polukrug kružni isječak?
zanima me kružni tok dušika u prirodi(uz skicu)?
Idealni plin prolazi kružni proces. Na crtežu je prikazano kako se pritom mijenja tlak plina (p) u ovisnosti o njegovu volumenu (V). Koja od označenih temperatura ovog procesa je najniža?

© 2022 eduo Instrukcije. Sva prava pridržana