| Контрольная работа по физике для 11 класса По теме «Основы электродинамики» Вариант 1 На «3»
А)правило буравчика Б)правило правой руки В)правило Ленца
А)BS sin a Б)BS cos a В)BnS
А)энергия магнитного поля катушки равна 48Дж Б) энергия магнитного поля катушки равна 12Дж В) энергия магнитного поля катушки равна 24Дж На “4”
А)через катушку протекает ток силой 4А Б) через катушку протекает ток силой 2А В) через катушку протекает ток силой 16А
На “5”
Контрольная работа по физике для 11 класса По теме «Основы электродинамики» Вариант 2 На «3»
А)Явление, характеризующее действие магнитного поля на движущийся заряд Б)Явление возникновения в замкнутом контуре электрического тока при изменении магнитного поля В)Явление возникновения ЭДС в проводнике под действием магнитного поля
А)модуль ΔФ/Δt Б)- ΔФ/Δt В)IBΔlsin a
А)энергия магнитного поля катушки равна 42Дж Б) энергия магнитного поля катушки равна 10Дж В) энергия магнитного поля катушки равна 16Дж На “4”
А)через катушку протекает ток силой 4А Б) через катушку протекает ток силой 2А В) через катушку протекает ток силой 16А
На “5”
|
Укажите все правильные утверждения.
Магнитная проницаемость железа 1400.
Какова энергия магнитного поля этой катушки? Как измениться энергия поля, если сила тока уменьшиться вдвое?контрольная работа | Тренажёр по физике на тему:
Вариант 1
- В электрической цепи, схема которой изображена на рисунке, измерительные приборы идеальные, вольтметр показывает значение напряжения 8 В, а амперметр — значение силы тока 2 А.
Какое количество теплоты выделится в резисторе за 1 секунду? - На рисунке изображена схема электрической цепи, включающей источник постоянного тока, идеальный вольтметр, ключ и резистор. Показание вольтметра при замкнутом ключе в 3 раза меньше, чем показание вольтметра при разомкнутом ключе.
Какое количество теплоты выделится в резисторе за 1 секунду?Можно утверждать, что внутреннее сопротивление источника тока
- На рисунке представлена электрическая цепь. Вольтметр показывает напряжение 2 В. Считая амперметр и вольтметр идеальными, определите показания амперметра.
- На рисунке представлена электрическая цепь. Амперметр и вольтметр считайте идеальными. Вольтметр показывает напряжение 12 В. Амперметр показывает силу тока
На рисунке показана схема электрической цепи. Через какой резистор течет наибольший ток?- На рисунке показана схема участка электрической цепи. По участку АВ течёт постоянный ток 4 А. Какое напряжение показывает идеальный вольтметр, если сопротивление 1 Ом?
На рисунке изображена схема участка электрической цепи, состоящего из трёх резисторов R1 , R2 , R3 . На каком из следующих рисунков приведена электрическая схема этого участка цепи, эквивалентная заданной?
На каком из следующих рисунков приведена электрическая схема этого участка цепи, эквивалентная заданной?
8.
К источнику тока с ЭДС 9 и внутренним сопротивлением 1 Ом, подключили параллельно соединенные резистор с сопротивлением 8 Ом и плоский конденсатор. В установившемся режиме напряженность электрического поля между пластинами конденсатора 4. Определите расстояние между его пластинами.
Вариант 2
1. Ученик собрал электрическую цепь, изображенную на рисунке. Какая энергия выделится во внешней части цепи при протекании тока в течение 10 мин? Необходимые данные указаны на схеме. Амперметр считать идеальным.
2. Источник тока имеет ЭДС 6 В, внутреннее сопротивление 1 Ом, R1= 1 Ом R2 = R3= 2 Ом. Какой силы ток течет через источник?
3. На рисунке представлена электрическая цепь. Амперметр и вольтметр считайте идеальными. Вольтметр показывает напряжение 12 В. Амперметр показывает силу тока
4. На рисунке представлена электрическая цепь.
Амперметр и вольтметр считайте идеальными. Вольтметр показывает напряжение 2 В. Амперметр показывает силу тока
5.
На рисунке показана схема электрической цепи. Через какой резистор течет наименьший ток?
6
На рисунке показана схема участка электрической цепи. По участку АВ течёт постоянный ток 6 А. Какое напряжение показывает идеальный вольтметр, если сопротивление 1 Ом?
7.
На рисунке изображена схема участка электрической цепи, состоящего из трёх резисторов R1, R2 , R3 . На каком из следующих рисунков приведена электрическая схема этого участка цепи, эквивалентная заданной?
8.
К источнику тока с ЭДС 10 и внутренним сопротивлением 1 Ом подключили параллельно соединенные резистор с сопротивлением 8 Ом и плоский конденсатор, расстояние между пластинами которого 4 см. Какова напряженность электрического поля между пластинами конденсатора?
Закон Фарадея
Закон Фарадея Закон Фарадея является одним из уравнений Максвелла.
Закон Фарадея гласит, что абсолютная величина или величина
тиража
электрическое поле E вокруг замкнутого контура равно скорости изменения магнитный поток через площадь, ограниченную петлей.
уравнение ниже выражает закон Фарадея в математической форме.
ΔΦ B /∆t (через фиксированная площадь) = -Σ вокруг петли E∙ ∆ r (при фиксированное время)
Знак минус в этом уравнении говорит нам о направлении тираж. (См. ниже.)
Когда магнитный поток через закрытую область
изменением петли, Σ вокруг петли E∙ ∆ r не равно нулю,
циркулирует электрическое поле E .
E∙ ∆ r – работа, выполненная за
единичного заряда электрическим полем при перемещении заряда на расстояние ∆
Если петля является реальной проволочной петлей, тогда есть реальная работа, выполненная индуцированным поле на бесплатных сборах.
Σ вокруг петли E∙ ∆ r работа на единицу заряда полем при однократном перемещении заряда по контуру.
Это ЭДС индукции , и измеряется в вольтах.
ЭДС индукции вызывает протекание тока без разность потенциалов из-за разделенных зарядов.
ΔΦ B /∆t (через фиксированная площадь) = ЭДС индукции
Индуцированное электрическое поле
Знак минус в уравнении, выражающем закон Фарадея, говорит нам о
направление индуцированного поля.
Есть простой способ запомнить это направление. Циркуляция индуцированного поля равна ЭДС.
Любой текущий течет в результате того, что ЭДС создает магнитное поле, противодействующее изменения потока, которые его производят.
Это называется Закон Ленца.
ЭДС индукции противодействует ИЗМЕНЕНИЮ потока, производить его.
Пример:
Магнит быстро движется к проволочной петле, как показано на рисунке.
Поток через проволочную петлю увеличивается в направлении вниз.
Ток начинает течь
в петлю в направлении, указанном стрелкой.
Магнитная сила из-за петли на магните замедляет движение. приближающийся магнит.
Прелесть закона Ленца в том, что вам не нужно вглядываться в детали. Если
магнитный поток через проводник изменится, токи будут течь в противоположном направлении.
все, что вызвало изменение. Если какое-то относительное движение вызывает изменение потока,
ток попытается остановить это относительное движение. Если изменение тока в
цепь отвечает за изменение потока, то ЭДС индукции будет стремиться
предотвратить изменение тока в этой цепи.
Смотрите: Электромагнитная индукция и Закон Фарадея (Youtube)
Проблема:
Рассмотрим плоскую квадратную катушку с N = 5 витками.
Катушка имеет длину 20 см с каждой стороны и имеет магнитное поле.
через него проходит 0,3 Тл.
Плоскость катушки перпендикулярна
магнитное поле: поле направлено за пределы страницы.
(a) Если ничего не изменить, какова ЭДС индукции?
(b) Магнитное поле равномерно увеличивается от 0,3 Тл до 0,8 Тл за 1 с.
Чему равна ЭДС индукции в катушке, пока происходит изменение?
в) При изменении магнитного поля ЭДС, наводимая в катушке, вызывает
ток течь. Течет ток по часовой или против часовой стрелки
вокруг катушки?
Решение:
- Рассуждение:
Если величина магнитного поля B меняется, то поток Φ = BA изменяется, и возникает ЭДС. - Детали расчета:
(a) ЭДС индуцируется изменяющимся магнитным потоком. Если ничего изменяется, ЭДС индукции равна нулю.
(b) Катушка имеет 5 витков. Каждый виток имеет площадь A = (0,2 м ) 2 . Начальный магнитный поток через каждый виток катушки Φ 0 = B 0 A = 0,3*(0,2) 2 Тм 2 = 0,012 Тм
Конечный магнитный поток через каждый виток катушки равен Φ f = B f A = 0,8*(0,2) 2 Tm 2 = 0,032 Tm 2 .
Суммарное изменение потока через катушку N(Φ ф — Ф 0 ), при N = 5. ЭДС индукции равна
ЭДС = -N∆Φ/∆t = -N(Φ f — Φ 0 )/∆t = [-5*(0,032 -0,012)/1,0] В = -0,1 В.
(c) При изменении магнитного поля магнитный поток увеличился вне страницы. По закону Ленца ЭДС индукции в контуре благодаря этому изменяющемуся потоку создается ток, который создает поле, противодействующее изменять.
Встроенный вопрос 1
Стержневой магнит расположен перед горизонтальной проволочной петлей так, чтобы его северный полюс указывает на петлю. Затем магнит оттягивается от петля. Наведенный ток в петле течет по часовой стрелке или против часовой стрелки?
Обсудите это со своими однокурсниками на форуме!
Визуализируйте магнитное поле стержневого магнита. Как поток этого
поле через проволочную петлю изменить?
Самоиндукция
Если длинная катушка провода площадью поперечного сечения A и длиной ℓ с N витками
подключен или отключен от батареи, изменение магнитного потока через
катушка создает ЭДС индукции. Индуцированный ток создает магнитное
поле, противодействующее изменению магнитного потока.
Величина
ЭДС индукции можно рассчитать по закону Фарадея.
- Магнитное поле внутри длинной катушки B = μ 0 (Н/л)И.
- Поток через катушку равен NBA = μ 0 (N 2 /л)IA.
- Изменение потока в единицу времени составляет мк
L = μ 0 (N 2 /л)А называется собственная индуктивность катушки. единицы индуктивности: Генри (Гн) . 1 Гн = 1 Вс/А. - ЭДС индукции равна ЭДС = -L*∆I/∆t, где знак минус является следствием закона Ленца.
ЭДС индукции пропорциональна скорости изменения тока в
катушка. Оно может в несколько раз превышать напряжение питания. Когда
выключатель в цепи с большим током размыкается, уменьшая ток до
ноль за очень короткий промежуток времени, это может привести к искре. Все
цепи имеют собственную индуктивность, и у нас всегда есть ЭДС
= -L*∆I/∆t.
Проблема:
Катушка имеет собственную индуктивность 3 мГн, а ток через нее изменяется от 0,2 А до 1,5 А за время 0,2 с. Найдите модуль средней ЭДС индукции в катушке за это время.
Решение:
- Рассуждение:
ЭДС самоиндукции равна ЭДС = -L*∆I/∆t. - Детали расчета:
L = 3 мГн, ∆I/∆t = (1,5–0,2 А)/0,2 с = 6,5 А/с.
ЭДС = -L*∆I/∆t = -(0,003 Вс/А)(6,5 А/с) = -0,0195 В.
Знак минус указывает на то, что ЭДС индукции противодействует изменениям потока, которые произвел его.
Проблема:
Круглая катушка из 25 витков диаметром 1 м. Он размещен со своим ось вдоль направления магнитного поля Земли (величина 50 микроТл), а затем за 0,2 с он переворачивается на 180 o . Какова средняя ЭДС сгенерировано
Решение:
- Рассуждение:
Ф B = B ∙ A является потоком B через площадь A. Первоначально B и A выровнены, в конце концов они анти-выровнены. Точка
знак изменения продукта. - Детали расчета:
ЭДС = -∆Φ B /∆t. Φ B (исходный) = NAB = 25*π*(0,5 м)
Φ B (конечный) = -Φ B (начальный), поскольку катушка перевернута.
|∆Φ B | = 2Φ B (исходное).
|∆Φ B /∆t| «=» 2*(9,82*10 -4 Тм 2 )/(0,2 с) = 9,82*10 -3 В.
Первоначально B и A выровнены, в конце концов они анти-выровнены. Точка
знак изменения продукта.Проблема:
Катушка радиусом 0,5 м, состоящая из 500 витков, поворачивается на четверть оборота за 4,17 с. мс, первоначально имея плоскость, перпендикулярную однородному магнитному полю. Найдите напряженность магнитного поля, необходимую для индукции средней ЭДС 10 000 В.
Решение:
- Рассуждение:
ЭДС = -∆Φ B /∆t. Φ B = NABcosθ изменяется от NAB до 0 за 4,17 мс, так как θ изменяется от 0 до 90 o за 4,17 мс. - Детали расчета:
|∆Φ В | = NAB = 500*π*(0,5 м) 2 *B = (393 м 2 ) * Б.
Хотим
|ЭДС| = |∆Φ B /∆t| = (393 м 2 )/(4,17*10 -3 с) * В = (94174 м 2 /с)*B = 10000 В.
B = 0,1 Вс/м 2 = 0,1 Тл.
Если вы пропускаете регулярные лекции, обратите внимание на эту видеолекцию.
Лекция 16: Электромагнитная индукция
Формула магнитного потока | Определения и практические вопросы
Дата последнего обновления: 23 апреля 2023 г.
•
Всего просмотров: 452,7 тыс.
•
Просмотров сегодня: 10,21 тыс.
Это компонент потока, который проходит через все катушки. . Магнитный поток представлен символом B, где B может быть полем, поэтому единицей измерения является Вебер (Вб). Значение магнитного потока может быть векторной величиной, зависящей от направления потока.
Магнитный поток относится к общему числу силовых линий магнитного поля, пронизывающих любую поверхность, расположенную перпендикулярно магнитному полю. Он рассчитывается как произведение средней силы магнитного поля на перпендикулярную площадь, через которую оно проходит.
Магнитный поток обозначается ΦB, где B представляет собой магнитное поле, а его единицей измерения является тесла-метр2 или вебер (Вб).
Математически формула магнитного потока выглядит следующим образом:
\[\Phi B=\vec{B}.\vec{A}\Phi B=B\rightarrow .A\rightarrow \]
Или,
\[\Phi B=BAcos\theta \]
Где B — магнитное силовое поле, A — площадь или протяженность поверхности, а θ — угол между нормалью к поверхности и магнитным полем. поле.
Если катушку с n витками и площадью поперечного сечения A поместить в магнитное поле с напряженностью B, то полный поток, связанный с катушкой, равен:
\[\Phi B=nBAcos\theta \]
Решено Примеры
Магнитное поле напряженностью 2,5 Тл проходит перпендикулярно диску радиусом 2 см.
Найдите магнитный поток, связанный с диском. 9{\circ}=0,5Wb\]Когда катушка вращается между полюсными наконечниками магнита, как показано, в течение одного полного оборота катушки, как часто магнитный поток, связанный с катушкой, будет максимальным и минимальным ?
Варианты:
(a) максимум и минимум один раз
(b) максимум и минимум дважды каждый
(c) максимум один раз, минимум два раза
(d) максимум два раза, минимум один раз
Ответ: (b)
Магнитные свойства электричества, протекающего по проводу
В детстве вы наверняка играли с магнитом. Это материал, который притягивает железо или железные предметы. Хром и никель — два других объекта, которые притягиваются к магнитам. Позже, когда были открыты характеристики магнита, было обнаружено, что в магните существуют два полюса на обоих концах.
Один полюс известен как северный полюс, а другой — южный полюс. Позднее также было обнаружено, что электричество, проходящее через металлическую проволоку, также обладает свойствами магнетизма. А если проволоку свернуть в виде пружины или селена и через нее пропустить электрический ток, то пружина ведет себя как настоящий магнит. Северный полюс и южный полюс этого типа магнита можно легко определить с помощью компаса.Магнитная сила любого обычного магнита или электромагнита может быть представлена магнитными линиями. Эти магнитные линии берут начало от северного полюса магнитов и заканчиваются на южном полюсе магнита, замыкая замкнутую цепь через тело магнита. Когда железный предмет подносится к магнитному предмету, он также ведет себя как магнит. Качество магнитных свойств такого магнита зависит от количества магнитных силовых линий, проходящих через этот объект и исходящих из самого магнита. Измерение количества магнитной силы, испытываемой любым объектом, измеряется магнитными силовыми линиями, входящими в него и выходящими из него.
Термин, используемый для описания этого измерения, известен как магнитный поток.Практические вопросы
Когда катушка вращается между полюсными наконечниками магнита, как показано, как часто магнитный поток, связанный с катушкой, будет максимальным и минимальным в течение одного полного оборота катушки?
Ответ: Согласно закону Фарадея, когда магнитный поток, связывающий цепь, изменяется, в цепи индуцируется электродвижущая сила, пропорциональная скорости изменения потокосцепления.
Итак, при вращении прямоугольной катушки в однородном магнитном поле вокруг оси, проходящей через ее центр и перпендикулярной направлению поля, индуцированное напряжение в катушке =dtdϕ ⇒ э.д.с.= dϕ
⇒ э.д.с. = NABωcosθ
, где θ — угол между плоскостью катушки и силовыми линиями.
Итак, ЭДС индукции в катушке максимальна, когда cosθ максимален или θ равен нулю, значит, когда плоскость катушки параллельна полю.
Найдите магнитный поток, связанный с диском. 9{\circ}=0,5Wb\]
Один полюс известен как северный полюс, а другой — южный полюс. Позднее также было обнаружено, что электричество, проходящее через металлическую проволоку, также обладает свойствами магнетизма. А если проволоку свернуть в виде пружины или селена и через нее пропустить электрический ток, то пружина ведет себя как настоящий магнит. Северный полюс и южный полюс этого типа магнита можно легко определить с помощью компаса.
Термин, используемый для описания этого измерения, известен как магнитный поток.
Leave A Comment