Отримання знань

 ЕЛЕКТРОМАГНІТНА ІНДУКЦІЯ

3.1. Як потрібно орієнтувати дротову рамку в однорідному магнітному полі, щоб магнітний потік через рамку дорівнював нулю? Був максимальним?

3.2. Магнітний потік через квадратну дротову рамку зі стороною 5 см, площина якої перпендикулярна до ліній індукції однорідного магнітного поля, дорівнює 0,1 мВб. Чому дорівнює модуль вектора індукції магнітного поля?

3.3. Лінії магнітної індукції однорідного магнітного поля утворюють кут 30° із вертикаллю. Модуль вектора магнітної індукції дорівнює 0,2 Тл. Який магнітний потік пронизує горизонтальне дротове кільце радіусом 10 см?

3.4. Магнітний потік, що пронизує замкнутий контур, рівномірно зростає від 2 мВб до 14 мВб за 6 мс. Чому дорівнює ЕРС індукції в контурі?

3.5. Вертикальний металевий стержень довжиною 50 см рухається горизонтально зі швидкістю 3 м/с у однорідному магнітному полі з індукцією 0,15 Тл. Лінії індукції магнітного поля спрямовані горизонтально під прямим кутом до напряму вектора швидкості стержня. Чому дорівнює ЕРС індукції в стержні?

3.6. Горизонтальний сталевий стержень довжиною 40 см рухається вертикально вниз із швидкістю 2 м/с у однорідному магнітному полі з магнітною індукцією 10 мТл. Чому дорівнює ЕРС індукції в стержні? Вектор магнітної індукції спрямований під прямим кутом до стержня й утворює кут 60° із вертикаллю.

3.7. Літак із розмахом крил 20 м летить горизонтально зі швидкістю 720 км/год уздовж магнітного меридіана. Яка різниця потенціалів між кінцями крил? Вертикальна складова магнітного поля Землі дорівнює 50 мкТл.

3.8. Яка індуктивність контуру, якщо при силі струму 6 А його пронизує магнітний потік 0,3 мВб?

3.9. Яка ЕРС самоіндукції виникає в котушці з індуктивністю 20 мГн при рівномірній зміні сили струму на 15 А за 1 с?

3.10. Якою повинна бути швидкість зміни сили струму, щоб у котушці з індуктивністю 50 мГн виникла ЕРС самоіндукції 30 В?

З.11. Яка індуктивність контуру, якщо при рівномірній зміні сили струму на 5 А за 50 мс у цьому контурі виникає ЕРС 10 В?

3.12. У котушці індуктивністю 0,4 Гн сила струму дорівнює 5 А. Яка енергія магнітного поля котушки?

3.13. Енергія магнітного поля котушки індуктивністю 0.5 Гн дорівнює 0,25 Дж. Яка сила струму в котушці?

3.14. Яка індуктивність котушки, якщо при силі струму ЗА енергія магнітного поля котушки дорівнює 1,8 Дж?

3.15. Смуговий магніт падає крізь дротову котушку. Порівняйте час падіння у випадках, коли котушка замкнута і розімкнута.

3.16. Чому при розмиканні кола живлення електродвигуна чи трансформатора може виникнути сильна іскра?

3.17. На рисунку показано різні ситуації, в яких спостерігається явище електромагнітної індукції. Сформулюйте і розв'яжіть задачу

для кожного випадку.

3.18. На рисунку показало різні ситуації, в яких спостерігається явище електромагнітної індукції. Сформулюйте і розв'яжіть задачу для кожного випадку.

3.19. Якщо різко струснути компас, стрілка починає коливатися. Як зміниться час загасання цих коливань, якщо пластмасовий корпус компаса замінити на алюмінієвий?

3.20. Клеми електровимірювальних приладів магнітоелектричної системи при транспортуванні замикають дротовою перемичкою. Навіщо?

3.21. Смуговий магніт різко висмикують із порожнього циліндра. В якому випадку виконана робота більша: якщо циліндр картонний чи якщо він мідний?

3.22. Короткозамкнену котушку охоплює дротовий виток (див. рисунок). Визначіть напрям індукційного струму в котушці: а) при замиканні ключа; б) при розмиканні ключа.

3.23. На вставлений у котушку А вертикальний сердечник В надіто мідне кільце С (див. рисунок). При підключенні котушки до джерела струму кільце підстрибує. Поясніть це явище.

3.24. Магніт падає в довгій вертикальній мідній трубі, в якій немає повітря. Магніт не дотикається до труби. Опишіть характер падіння.

3.25. Маятник являє собою маленький магніт, підвішений на довгій нитці. Чи зміниться характер коливань маятника, якщо до нього знизу піднести мідний лист?

3.26. У котушці з 200 витків збуджується постійна ЕРС індукції 160 В. На скільки змінився протягом 5 мс магнітний потік через кожний з витків?

3.27. Магнітна індукція однорідного магнітного поля змінюється зі швидкістю 20 Тл за секунду. При цьому в котушці з площею поперечного перерізу 6 см²  збуджується ЕРС індукції 12 В. Скільки витків у котушці? Вісь котушки паралельна до ліній магнітної індукції.

3.28. Магнітна індукція однорідного магнітного поля змінюється зі швидкістю 20 Тл за секунду. При цьому в котушці з площею попе речного перерізу 6 см², що містить 1000 витків, збуджується ЕРС індукції 6 В. Який кут утворює вісь котушки з лініями ма; іитнуї індукції поля?

3.29. Автомобільна котушка запалювання живиться через переривач від бортової мережі 12 В. Чому при русі автомобіля напруга між контактами переривача може перевищувати 300 В?

3.30. Котушку з індуктивністю 50 мГн, по якій ішов струм 2 А, за допомогою перемикача замкнули накоротко. Яка кількість теплоти виділилась у котушці до того моменту, коли сила струму зменшилася до 1 А?

3.31. У котушці з індуктивністю 20 мГн сила струму дорівнює 0.5 А. На скільки збільшиться енергія магнітного поля, якшо в котушку вставити залізний сердечник, що збільшить її індуктивність у 50 разів? Сила струму в колі не змінюється.

3.32. Металеве кільце радіусом l знаходиться в однорідному магнітному полі з вектором магнітної індукції В, перпендикулярним до площини кільця. Дві металеві стрілки опором R кожна мають контакт між собою і з кільцем (див. рисунок). Одна стріпка нерухома, а інша рівномірно обертається з кутовою швидкістю ω. Знайдіть сипу струму І у стрілках. Опором кільця можна знехтувати.

3.33. Металевий стержень масою т може ковзати без тертя по паралельних горизонтальних рейках, що знаходяться на відстані І одна від одної. Рейки з'єднано перемичкою, опір якої R (див, рисунок). Система знаходиться у вертикальному однорідному магнітному полі з індукцією В. Як буде рухатися стержень, якщо до нього прикласти постійну силу Електричним опором стержня та рейок можна знехтувати. Явище самоіндукції не враховуйте.

3.34. Квадрат, виготовлений із проводу довжиною 2 м, рухається в однорідному магнітному полі з індукцією 0,3 Тл (див.  рисунок). Яка ЕРС індукції в кожній зі сторін квадрата? Загальна ЕРС індукції в контурі v = 5 м/с, а = 30°.

3.35. Свинцеве кільце радіусом r розташовано горизонтально між полюсами електромагніта, що створює вертикальне однорідне магнітне поле з магнітною індукцією В. Охолоджуючи кільце, його переводять у надпровідний стан. Який магнітний потік Ф буде пронизувати площину кільця після вимикання електромагніта?

3.36. Надпровідна котушка радіусом r складається з N витків і має індуктивність B. Знайдіть силу струму /, шо виникає в котушці з замкнутими кінцями при вмиканні зовнішнього однорідного магнітного поля, вектор магнітної індукції якого В спрямований уздовж осі котушки.

3.37. За допомогою електродвигуна постійного струму піднімають вантаж на тросі. Якщо відключити електродвигун від джерела напруги і замкнути його ротор накоротко, вантаж буде опускатися з постійною швидкістю. Поясніть це явище. В яку форму переходить потенціальна енергія вантажу?

3.38. Чому сила струму через електродвигун змінюється при зміні швидкості обертання ротора цього двигуна?

3.39. В якому випадку обмотка електродвигуна сильніше нагрівається струмом, що тече по ній, — коли двигун обертається вхолосту чи коли виконує роботу? Напругу в мережі вважайте постійною.