Zestaw zadań do zajęć wyrównawczych z fizyki dla IFT
14. Indukcja elektromagnetyczna.
1. Pojęcia podstawowe
1.1 Podać i omówić wzór na siłę Lorentza.
1.2 Podać i omówić prawo indukcji Faradaya.
1.3 Omówić pojęcie siły elektromotorycznej samoindukcji,
1.4 Omówić pojęcie natężenia i napięcia skutecznego prądu przemiennego;
1.5 Omówić podstawowe własności transformatora prądu przemiennego.
2. Rozwiąż zadania
2.1 Pręt o masie m i długości l położono na dwóch równoległych szynach nachylonych pod kątem α do poziomu. Szyny znajdują się w polu magnetycznym o indukcji B; linie sił tego pola są prostopadłe do poziomu. Obliczyć maksymalną prędkość vm, jaką może uzyskać pręt, w przypadku gdy szyny nie są połączone oraz w przypadku gdy szyny są zwarte na jednym końcu oporem R. Przyjąć, że pręt może ślizgać się bez tarcia oraz że opór pręta i szyn można pominąć.
2.2 Na dwóch równoległych, poziomych szynach położono pręt o oporze R, długości l i masie m. Szyny są połączone ze źródłem napięcia U i znajdują się na całej długości w jednorodnym polu magnetycznym o indukcji B, prostopadłym do płaszczyzny, w której leżą szyny. Współczynnik tarcia pręta o szyny wynosi µ. Jaką maksymalną prędkość vm osiągnie pręt?
2.3 Dwie równoległe, poziome szyny są połączone na końcach kondensatorem o pojemności C. Na szynach położono pręt o długości l i masie m. Pręt porusza się ze stałym przyspieszeniem a. Obliczyć siłę zewnętrzną F działającą prostopadle na pręt, jeśli znajduje się on w jednorodnym polu magnetycznym o indukcji B prostopadłym do pręta i płaszczyzny ruchu.
2.4 Ramka prostokątna o bokach a i b jest podzielona na dwie części przewodnikiem przymocowanym w punktach A i B, będących punktami podziału ramki. Obliczyć natężenie prądu, który popłynie w przewodniku AB, gdy ramka znajdzie się w jednorodnym polu magnetycznym, które się zmienia w czasie według funkcji B = kt. Linie sił pola są prostopadłe do płaszczyzny ramki. Przyjąć, że c<b/2 oraz że opór jednostki długości obwodu wynosi r.
2.5 Przewodząca ramka kwadratowa ustawiona pionowo wpada między bieguny N-S magnesu, prostopadle do linii sił pola. W jakim kierunku działa pole magnetyczne na ramkę?
