Il flusso magnetico attraverso il circuito può cambiare per i seguenti motivi:
- Quando si posiziona un circuito conduttore stazionario in un campo magnetico alternato.
- Quando un conduttore si muove in un campo magnetico, che potrebbe non cambiare nel tempo.
In entrambi i casi, la legge dell'induzione elettromagnetica sarà soddisfatta. Inoltre l'origine della forza elettromotrice in questi casi è diversa. Diamo uno sguardo più da vicino al secondo di questi casi.
In questo caso il conduttore si muove in un campo magnetico. Insieme al conduttore si muovono anche tutte le cariche che si trovano al suo interno. Ognuna di queste cariche sarà influenzata dalla forza di Lorentz del campo magnetico. Promuoverà il movimento delle cariche all'interno del conduttore.
- Fem di induzione in questo caso sarà di origine magnetica.
Consideriamo il seguente esperimento: un circuito magnetico, di cui un lato è mobile, è immerso in un campo magnetico uniforme. Il lato mobile di lunghezza l comincia a scorrere lungo i lati MD e NC con velocità costante V. Allo stesso tempo rimane costantemente parallelo al lato CD. Il vettore di induzione magnetica del campo sarà perpendicolare al conduttore e formerà un angolo a con la direzione della sua velocità. La figura seguente mostra la configurazione del laboratorio per questo esperimento:
La forza di Lorentz che agisce su una particella in movimento si calcola utilizzando la seguente formula:
Fl = |q|*V*B*sin(a).
La forza di Lorentz sarà diretta lungo il segmento MN. Calcoliamo il lavoro della forza di Lorentz:
A = Fl*l = |q|*V*B*l*sin(a).
La fem di induzione è il rapporto tra il lavoro svolto da una forza quando si sposta una carica positiva unitaria e l'entità di questa carica. Pertanto, abbiamo:
Ei = A/|q| = V*B*l*peccato(a).
Questa formula sarà valida per qualsiasi conduttore che si muove a velocità costante in un campo magnetico. La fem indotta sarà solo in questo conduttore, poiché gli altri conduttori del circuito rimangono stazionari. Ovviamente, la fem indotta nell'intero circuito sarà uguale alla fem indotta nel conduttore in movimento.
EMF dalla legge dell'induzione elettromagnetica
Il flusso magnetico attraverso lo stesso circuito dell'esempio sopra sarà uguale a:
Ô = B*S*cos(90-a) = B*S*sin(a).
Qui angolo (90-a) = angolo tra il vettore di induzione magnetica e la normale alla superficie del contorno. Nel corso di un certo tempo ∆t, l'area del contorno cambierà di ∆S = -l*V*∆t. Il segno meno indica che l'area è in diminuzione. Durante questo periodo, il flusso magnetico cambierà:
∆Ф = -B*l*V*sin(a).
Quindi la fem indotta è uguale a:
Ei = -∆Ф/∆t = B*l*V*sin(a).
Se l'intero circuito si muove all'interno di un campo magnetico uniforme a velocità costante, la fem indotta sarà zero, poiché non ci sarà alcun cambiamento nel flusso magnetico.
A. → B. ← C. D. ↓
Qual è la traiettoria di un elettrone che vola in un campo magnetico uniforme perpendicolare alle linee di induzione magnetica?
UN. cerchio; B. Dritto; IN. parabola; G. elica.
Determina l'energia del campo magnetico del solenoide, in cui con una corrente di 5 A si verifica un flusso magnetico di 0,5 Wb.
Il protone si muove ad una velocità di 10 8 cm/s perpendicolare ad un campo magnetico uniforme con un'induzione di 1 Tesla. Trova la forza che agisce sul protone e il raggio del cerchio lungo il quale si muove.
Prova n. 4.
"Induzione elettromagnetica"
opzione 1
La bobina è collegata ad un galvanometro.
a)B La bobina è spinta da un magnete permanente.
B) La bobina è posizionata su un magnete permanente.
Si verifica la corrente elettrica
UN. solo nel caso UN);
B. solo nel caso B);
IN. in entrambi i casi;
G. in nessuno dei casi sopra indicati.
Quale formula esprime la legge dell'induzione elettromagnetica?
UN.ε = Ι(R+r); B.ε = -∆Ф/∆t; IN.ε = vBlsinα; G.ε = - L(∆I/∆t).
Un anello di rame posto in un campo magnetico ruota da una posizione in cui il suo piano è parallelo alle linee di induzione magnetica ad una posizione perpendicolare. Il modulo di flusso magnetico in questo caso
UN. aumenta; B. diminuisce;
IN. non cambia; G. uguale a zero.
Qual è l'induttanza della bobina se, con una variazione uniforme della corrente al suo interno da 5 a 10 A in 0,1 s, si verifica una fem autoinduttiva pari a 20 V?
Una bobina con resistenza trascurabile e induttanza di 3 H è collegata a una sorgente di corrente con una fem di 15 V e resistenza interna trascurabile. Dopo quanto tempo la corrente nella bobina raggiunge i 50 A?
opzione 2
L'anello di rame si trova in un campo magnetico esterno in modo che il piano dell'anello sia perpendicolare alle linee di induzione magnetica. L'induzione del campo magnetico aumenta in modo uniforme. Corrente di induzione nell'anello
UN. aumenta; B. diminuisce;
IN. uguale a zero; G. permanente.
In un anello di rame, il cui piano è perpendicolare alle linee di induzione magnetica del campo magnetico esterno, scorre una corrente di induzione, la cui direzione è mostrata in Fig. 38. Il vettore è diretto perpendicolarmente al piano del disegno lontano dal lettore. Il modulo in questo caso
UN. aumenta; B. diminuisce;
IN. non cambia; G.è impossibile dire come cambia.
In 3 secondi, il flusso magnetico che passa attraverso il telaio metallico è aumentato uniformemente da 6 Wb a 9 Wb. Qual è il valore della fem indotta nel fotogramma?
UN. 1 V; B. 2 V; IN. 3 V; G. 0 V.
Qual è la velocità di variazione della corrente nell'avvolgimento di un relè con un'induttanza di 3,5 H se al suo interno viene eccitata una fem autoinduttiva di 105 V?
Un trasformatore con un rapporto di trasformazione pari a 10 riduce la tensione da 10 kV a 800 V. Allo stesso tempo, nell'avvolgimento secondario scorre una corrente di 2 A. Trova la resistenza dell'avvolgimento secondario. Trascurare le perdite di energia nell'avvolgimento primario.
Opzione 3
Il circuito conduttore si muove a velocità costante in un campo magnetico uniforme e costante in modo che il vettore di induzione magnetica sia perpendicolare al piano del circuito (Fig. 39). Il vettore della velocità del contorno è perpendicolare al vettore. In questo caso, nel tempo, la fem indotta nel circuito
UN. aumenta; B. diminuisce;
IN. costante e diverso da zero; G. uguale a zero
Qual è la fem autoinduttiva in una bobina con induttanza L = 3 H quando la corrente diminuisce uniformemente da 5 A a 1 A in 2 secondi?
UN 
.
6 V; B. 9 V; IN. 24 V; G. 36 V.
La Figura 40 mostra un grafico del flusso magnetico attraverso un circuito stazionario conduttore in funzione del tempo. In quale intervallo di tempo il modulo della fem indotta nel circuito è uguale a zero?
UN. 0 – 1 s; B. 1 – 3 secondi; IN. 0 – 2 secondi; G. 3 – 4 secondi.
Una bobina con un'induttanza di 1 H viene accesa a una tensione di 20 V. Determina il tempo durante il quale la corrente al suo interno raggiunge 30 A.
Un conduttore con una lunghezza attiva di 15 cm si muove ad una velocità di 10 m/s perpendicolarmente alle linee di induzione di un campo magnetico uniforme con un'induzione di 2 Tesla. Quale intensità di corrente appare nel conduttore se viene cortocircuitato? Resistenza del circuito 0,5 Ohm.
Opzione 4
Un flusso magnetico di 1 Wb può essere espresso in SI as
UN 
.
1 N m²; B. 1 T m²; IN. 1 T/s; G. 1 T/m²
Una spira circolare conduttrice si muove traslatoriamente a velocità costante nella direzione indicata in Figura 41 nel campo di un conduttore rettilineo percorso da corrente. Per quanto riguarda la corrente indotta in un circuito possiamo dire che...
UN.è diretto in senso orario;
B.è diretto in senso antiorario;
IN. non sorgerà;
G. la sua direzione dipende dal modulo di induzione del campo magnetico.
UN. 0,5 Gn; B. 2 Gn; IN. 18 Gn;
G.
Qual è l'induttanza di una bobina di filo se con una corrente di 6 A si crea un flusso magnetico di 12·10 – 3 Wb? L'induttanza di una bobina dipende dalla corrente al suo interno?
Quale carica passerà attraverso la sezione trasversale di una bobina la cui resistenza è 0,05 Ohm quando il flusso magnetico all'interno della bobina diminuisce di 15 mWb?
Opzione 5
Il telaio metallico si trova in un campo magnetico uniforme.
UN) La cornice viene ruotata attorno a uno dei suoi lati.
B) Il telaio viene spostato attraverso le linee di induzione del campo magnetico.
V) Il telaio viene spostato lungo le linee di induzione del campo magnetico.
Si verifica la corrente elettrica
UN 
.
solo nel caso UN;B. solo nel caso B;
IN. solo nel caso V;G. in tutti i casi.
La Figura 42 mostra un grafico della variazione dell'intensità di corrente in una bobina di induttanza da 6 H quando il circuito è aperto. Stimare il valore medio dell'EMF di autoinduzione in un periodo di tempo di 1 - 2 s.
UN. 36 V; B. 18 V; IN. 9 V; G. 3 V.
Qual è l'induttanza del telaio metallico se con un'intensità di corrente di I = 3 A nel telaio appare un flusso magnetico Ф = 6 Wb?
UN. 0,5 Gn; B. 2 Gn; IN. 18 Gn; G. Non esiste una risposta corretta tra le risposte elencate.
Qual è l'induzione del campo magnetico se una fem di 1,5 V fosse eccitata in un conduttore con una lunghezza della parte attiva di 50 cm, che si muove ad una velocità di 10 m/s perpendicolare al vettore di induzione?
L'anello di alluminio si trova in un campo magnetico uniforme in modo che il suo piano sia perpendicolare al vettore di induzione magnetica. Diametro anello 25 cm, spessore filo anello 2 mm. Determinare la velocità di variazione dell'induzione magnetica nel tempo se nell'anello è presente una corrente di induzione di 12 A. La resistività dell'alluminio è 2,8·10 -8 Ohm·m.
Opzione 6
Un magnete permanente diritto cade attraverso un anello di alluminio. Modulo di accelerazione caduta magnete
UN. all'inizio del passaggio dell'anello c'è meno g, alla fine c'è più g;
B 
.
uguale a g; IN. più g; G. meno di g.
La Figura 43 mostra il circuito elettrico. In quale lampada, dopo aver chiuso l'interruttore, l'intensità della corrente raggiungerà successivamente il suo valore massimo?
UN. 1 B. 2 IN. 3 G. In tutto allo stesso tempo.
L'induttanza L di un circuito conduttivo chiuso è determinata dalla formula
UN. L = Ô/I B. L = Ф·I
IN. L = I/F G. L = ∆ I/F
Trovare la fem indotta alle estremità delle ali di un aereo (apertura alare 36,5 m) che vola orizzontalmente ad una velocità di 900 km/h, se la componente verticale del vettore di induzione del campo magnetico terrestre è 5·10 – 3 Tesla.
Due aste metalliche sono disposte verticalmente e chiuse superiormente da un conduttore. Un ponticello lungo 0,5 cm e pesante 1 g scorre lungo queste aste senza attrito o interruzione del contatto. L'intero sistema si trova in un campo magnetico uniforme con un'induzione di 0,01 Tesla, perpendicolare al piano del telaio. Velocità costante 1 m/s. Trova la resistenza del ponticello.
Prova n.5.
"Corrente alternata"
opzione 1
Qual è la dipendenza della tensione dal tempo T corrisponde a vibrazioni armoniche?
UN 
.
; B. ;
IN. ; G. .
Il grafico (Fig. 44) mostra la dipendenza della corrente nel circuito dal tempo. Qual è il periodo di oscillazione attuale?
UN. 0,5 secondi; B. 2 secondi; IN. 1 secondo; G. 3 secondi.
Il periodo di oscillazioni libere della corrente nel circuito elettrico è uguale a T. Ad un certo punto, l'energia del campo elettrico nel condensatore raggiunge il massimo. Dopo quale tempo minimo l'energia del campo magnetico nella bobina raggiungerà il suo massimo?
UN. ; B. ; IN. ; G. T.
Scrivi l'equazione per le oscillazioni armoniche della tensione ai terminali di un circuito elettrico se l'ampiezza dell'oscillazione è 150 V, il periodo di oscillazione è 0,01 s e la fase iniziale è zero.
La corrente nel circuito oscillatorio cambia nel tempo secondo la legge io=0,01cos1000t. Trova l'induttanza del circuito, sapendo che la capacità del suo condensatore è 2 10 - 5 F.
opzione 2
Il periodo di oscillazione è di 1 ms. La frequenza di queste oscillazioni è
UN. 10 Hz; B. 1kHz; IN. 10kHz; G. 1 MHz
Se la capacità elettrica di un condensatore in un circuito oscillatorio elettrico diminuisce di 9 volte, allora la frequenza di oscillazione
UN. aumenterà di 9 volte; B. aumenterà 3 volte;
IN. diminuirà di 9 volte; G. diminuirà di 3 volte.
Un resistore, un condensatore e una bobina sono collegati in serie in un circuito a corrente alternata. L'ampiezza delle oscillazioni di tensione sul resistore è 3 V, sul condensatore 5 V, sulla bobina 1 V. Qual è l'ampiezza delle oscillazioni sulla sezione del circuito costituita da questi tre elementi?
UN 
.
3 V; B. 5 V; IN. 5,7 V; G. 9 V.
Utilizzando il grafico mostrato nella Figura 45, determinare l'ampiezza della tensione e il periodo di oscillazione. Annotare l'equazione per il valore della tensione istantanea.
In un circuito oscillatorio, la dipendenza della corrente dal tempo è descritta dall'equazione io= 0,06 sin10 6 πt. Determina la frequenza delle oscillazioni elettromagnetiche e l'induttanza della bobina se l'energia massima del campo magnetico è 1,8 10 - 4 J.
Opzione 3
Si chiama il modulo del valore più grande di una quantità che varia secondo una legge armonica
UN. periodo; B. ampiezza;
IN. frequenza; G. fase.
La variazione della carica del condensatore nel circuito oscillatorio avviene secondo la legge q = 3сos5t (q è misurato in microcoulomb, t - in secondi).
L'ampiezza delle oscillazioni di carica è uguale a
UN. 3 uC; B. 5 uC;
IN. 6 uC; G. 9 µC.
Il grafico (Fig. 46) mostra la dipendenza della corrente nel circuito dal tempo. Qual è il valore effettivo della corrente?
UN. 0A; B. 0,5 A; IN. UN; G. UN.
La corrente misurata in ampere è data dall'equazione io= 0,28sin50πt, dove t è espresso in secondi. Determinare l'ampiezza della corrente, della frequenza e del periodo.
La tensione sulle piastre del condensatore nel circuito oscillante varia secondo la legge tu= 50cos104πt. La capacità del condensatore è 0,9 µF. Trova l'induttanza del circuito e la legge della variazione dell'intensità di corrente nel circuito nel tempo.
Opzione 4
Quale delle seguenti espressioni determina la reattanza induttiva di una bobina induttiva? l in un circuito di corrente alternata con una frequenza ω ?
UN. ; B.ωL; IN. ; G. .
In un circuito costituito da un condensatore e una bobina si verificano oscillazioni elettromagnetiche libere. Se, nel tempo, la carica iniziale impartita al condensatore viene dimezzata, l'energia totale immagazzinata nel condensatore diminuisce
UN. diminuito della metà;
B. raddoppiato;
IN. diminuito di 4 volte;
G. non è cambiato.
Periodo di oscillazioni libere in un circuito con capacità elettrica crescente
UN 
.
aumenta;
B. diminuisce;
IN. non cambia;
G.è sempre zero.
Utilizzando il grafico mostrato nella Figura 47, determinare l'ampiezza della tensione, il periodo e il valore della tensione per la fase π/3 rad.
La dipendenza dell'intensità della corrente dal tempo in un circuito oscillatorio è determinata dall'equazione io= 0,02 sin500πt. Induttanza del circuito 0,1 H. Determinare il periodo delle oscillazioni elettromagnetiche, la capacità del circuito, l'energia massima dei campi magnetici ed elettrici.
Opzione 5
Quale delle seguenti espressioni determina la capacità di un condensatore, capacità elettrica C, in un circuito di corrente alternata con frequenza ω ?
UN. ; B. ; IN. ; G.ωС.
Il rapporto tra il valore efficace della corrente alternata armonica e la sua ampiezza è uguale a
UN. ; B. 1/ ; IN. 2; G. 1/2.
La variazione della carica del condensatore nel circuito oscillatorio avviene secondo la legge q = 10 – 4 сos10πt (C). Qual è il periodo delle oscillazioni elettromagnetiche nel circuito (il tempo è misurato in secondi)?
UN 
.
0,2 secondi; B.π/5 s; IN. 0,1π s; G. 0,1 secondi.
Un condensatore con capacità C = 5 μF è collegato a un circuito di corrente alternata con U m = 95,5 V e frequenza ν = 1 kHz (Fig. 48). Quale intensità di corrente mostrerà l'amperometro collegato alla rete? La resistenza dell'amperometro può essere trascurata.
La carica sulle armature del condensatore del circuito oscillatorio varia secondo la legge q = 3·10 – 7 сos800πt. Induttanza del circuito 2 H. Trascurando la resistenza attiva, trovare la capacità elettrica del condensatore e i valori massimi di energia del campo elettrico del condensatore e del campo magnetico dell'induttore.
Opzione 6
Qual è il periodo delle oscillazioni libere in un circuito elettrico di un condensatore con capacità elettrica CON e induttori l?
UN.LC; B. ; IN. ; G. 2π.
Trova il valore massimo della tensione alternata se il valore efficace di U = 100 V.
UN. 70,7 V; B. 141,4 V; IN. 200 V; G. 50 V.
UN. Isola un segnale modulante da un'onda elettromagnetica;
B. Aumenta il segnale di un'onda selezionata;
IN. Seleziona tra tutte le onde elettromagnetiche quelle che coincidono in frequenza con le oscillazioni naturali;
G.
Una bobina di induttanza L = 50 mH è collegata ad un generatore di corrente alternata con U m = 44,4 V e frequenza ν = 1 kHz. Quale intensità di corrente mostrerà l'amperometro collegato al circuito?
La tensione sulle piastre del condensatore nel circuito oscillante varia secondo la legge u = 100cos10 4πt. La capacità elettrica del condensatore è 0,9 µF (Fig. 49). Trova l'induttanza del circuito e il valore massimo dell'energia del campo magnetico della bobina.
Prova n.6.
“Emissione e ricezione di onde elettromagnetiche nel campo delle radio e delle microonde”
opzione 1
Lontano dalla sorgente, come dipende l'intensità della radiazione elettromagnetica dalla distanza da essa?
UN. In rapporto diretto;
B. Inversamente;
IN. Proporzionale al quadrato della distanza;
G. Inversamente proporzionale al quadrato della distanza.
La frequenza della radiazione infrarossa è inferiore alle frequenze di tutti i seguenti elementi, tranne...
UN. luce visibile;
B. onde radio;
IN. radiazioni ultraviolette;
G. Radiazione a raggi X.
La fonte delle onde elettromagnetiche è...
UN. DC;
B. carica stazionaria;
IN. qualsiasi particella in movimento accelerato;
G. qualsiasi particella carica in movimento accelerato.
L'intensità del campo elettrico di un'onda elettromagnetica viaggiante nel SI è data dall'equazione E= 5 10² sin(3 10 6 π( X– 3·10 8 T X.
L'altezza dell'antenna trasmittente del centro televisivo dal livello del suolo è di 300 me l'altezza dell'antenna ricevente è di 10 m A quale distanza massima dal trasmettitore può essere effettuata la ricezione?
opzione 2
Quale delle seguenti onde non è trasversale?
UN. Infrarossi;
B. Visibile;
IN. Suono;
G. Onde radio.
L'intensità di un'onda elettromagnetica dipende dall'intensità del campo elettrico nell'onda:
UN. ~E; B. ~ E²; IN. ~ ; G. ~ .
La frequenza di emissione della luce gialla è ν = 5,14·10 14 Hz. Trova la lunghezza d'onda della luce gialla.
UN. 580 nm; B. 575 nm; IN. 570 nm; G. 565 nm.
L'intensità del campo di un'onda elettromagnetica viaggiante nel SI è data dall'equazione
E= 10²sin(4 10 6 π(2 10 8 t + X)). Trova l'ampiezza, la frequenza dell'onda e la velocità della sua propagazione lungo l'asse X.
Il radar funziona ad una lunghezza d'onda di 15 cm ed emette impulsi con una frequenza di 4 kHz. La durata di ciascun impulso è di 2 μs. Qual è il raggio di rilevamento del bersaglio più lungo? Quante vibrazioni sono contenute in un impulso?
Opzione 3
Esiste un tale movimento di una carica elettrica in cui non emette onde elettromagnetiche?
UN. Non esiste un movimento del genere.
B. C'è questo movimento lineare uniforme.
IN. C'è questo movimento uniforme in un cerchio.
G. Il moto è rettilineo uniformemente accelerato.
La densità del flusso della radiazione elettromagnetica è 0,03 W/cm². In unità di W/m² sarà uguale a
UN. 0,0003; B. 3; IN. 30; G. 300.
Quale funzione svolge il circuito oscillante di un radioricevitore?
UN. Separa un segnale modulante da un'onda elettromagnetica.
B.
IN.
G. Riceve tutte le onde elettromagnetiche.
io= 0,5сos 8 10 5 π T. Trova la lunghezza d'onda emessa.
Qual è la lunghezza d'onda della radiazione elettromagnetica del circuito oscillatorio se il condensatore ha una capacità di 2 pF, la velocità di variazione della corrente nell'induttore è 4 A/s e la fem indotta risultante è 0,04 V?
Opzione 4
In quali direzioni oscillano le onde trasversali?
UN. In tutte le direzioni.
B. Solo nella direzione di propagazione delle onde.
IN. Solo perpendicolare alla direzione di propagazione delle onde.
G. Nella direzione di propagazione delle onde e perpendicolare a questa direzione.
Il ricevitore radio è sintonizzato su una lunghezza d'onda di 100 m, la frequenza naturale del circuito oscillante in ingresso è
UN. 3 Hz; B. 300 chilocicli; IN. 3kHz; G. 3 MHz.
Che funzione svolge un'antenna radio?
UN. Separa un segnale modulante da un'onda elettromagnetica.
B. Amplifica il segnale di una forma d'onda selezionata.
IN. Seleziona tra tutte le onde elettromagnetiche quelle che coincidono in frequenza con le oscillazioni naturali.
G. Riceve tutte le onde elettromagnetiche.
Le onde elettromagnetiche si propagano in un mezzo omogeneo alla velocità di 2·10 8 m/s. Quale lunghezza d'onda hanno le oscillazioni elettromagnetiche in questo mezzo se la loro frequenza è nel vuoto
Quando la corrente nell'induttore cambia di 1 A in un tempo di 0,6 s, in esso viene indotta una fem di 0,2 mV. Quale sarà la lunghezza dell'onda radio emessa dal generatore, il cui circuito oscillatorio è costituito da questa bobina e da un condensatore con una capacità di 14,1 nF?
Opzione 5
Quando un'onda elettromagnetica si propaga nel vuoto...
UN. avviene solo il trasferimento di energia;
B. avviene solo il trasferimento della quantità di moto;
IN. vengono trasferiti sia l'energia che la quantità di moto;
G. non c'è trasferimento di energia o quantità di moto.
Come cambierà l'intensità della radiazione delle onde elettromagnetiche con la stessa ampiezza delle loro oscillazioni nel vibratore, se la frequenza di oscillazione viene aumentata di 2 volte?
UN. Non cambierà.
B. Aumenterà 2 volte.
IN. Aumenterà 4 volte.
G. Aumenterà 16 volte.
Classifica i seguenti tipi di onde elettromagnetiche in ordine crescente di lunghezza d'onda:
UN. luce visibile;
B. onde radio;
IN. radiazioni a raggi X;
G. radiazione infrarossa.
La forza attuale in un circuito oscillatorio aperto varia a seconda del tempo secondo la legge io= 0,8 sin4 10 5 π T. Trova la lunghezza d'onda emessa.
Quante oscillazioni elettromagnetiche con una lunghezza d'onda di 375 m si verificano durante un periodo di un suono con una frequenza di 500 Hz parlato davanti a un registratore in una stazione trasmittente?
Opzione 6
Consideriamo due casi di moto degli elettroni nel vuoto:
a) L'elettrone si muove in modo uniforme e rettilineo.
b) L'elettrone si muove uniformemente accelerato e rettilineo.
In quali casi vengono emesse onde elettromagnetiche?
UN. UN. B. B. IN. a) eb). G. Nè a nè B).
Quale dei seguenti dispositivi non è necessario in un radiotrasmettitore?
UN. Antenna. B. Circuito oscillatorio.
IN. Rivelatore. G. Generatore di oscillazioni continue.
Tra le onde a lungo, corto e ultracorto raggio, le onde hanno la più alta velocità di propagazione nel vuoto...
UN. lungo raggio;
B. a corto raggio;
IN. raggio ultracorto;
G. Le velocità di propagazione di tutte le onde sono le stesse.
Una stazione radar invia onde elettromagnetiche lunghe 10 cm alla frequenza di 2,25 GHz in un determinato mezzo. Qual è la velocità delle onde in questo mezzo e quale sarà la lunghezza delle onde elettromagnetiche nel vuoto?
A quale distanza massima un bersaglio sulla superficie del mare può essere rilevato dal radar di una nave situata ad un'altitudine di 8 m sopra il livello del mare? Quale dovrebbe essere l'intervallo di tempo minimo tra gli impulsi adiacenti di tale localizzatore?
Prova n.7.
"Riflessione e rifrazione della luce"
opzione 1
Quale fenomeno può spiegare il colore rosso degli oggetti?
UN. Emettere luce rossa da un oggetto;
B. Riflessione con un oggetto rosso;
IN. Assorbimento della luce rossa da parte di un oggetto;
G. Trasmettendo luce rossa a un oggetto.
Indicare le caratteristiche dell'immagine di un oggetto in uno specchio piano.
UN. Immaginario, diretto, di dimensioni uguali all'oggetto.
B. Reale, dritto, di dimensioni uguali all'oggetto.
IN. Immaginario, invertito, ridotto.
G. Immaginario, diretto, ridotto.
Dietro un prisma di vetro, la luce bianca viene scomposta in uno spettro di colori. Quale dei seguenti raggi colorati viene deviato da un prisma con un angolo maggiore?
UN. Verde.
B 
.
Giallo.
IN. Viola.
G. Rosso.
Disegna il percorso di un raggio di luce attraverso il prisma di vetro mostrato nella Figura 50.
Trovare la posizione dell'immagine di un oggetto situato a una distanza di 4 cm dalla superficie anteriore di una lastra di vetro piano-parallela spessa 1 cm, argentata sul retro, assumendo che l'indice di rifrazione della lastra sia 1,5. L'immagine viene vista perpendicolarmente alla superficie della piastra.
opzione 2
Durante il giorno il cielo lunare, a differenza di quello terrestre, è nero. Questo fenomeno è una conseguenza del fatto che sulla Luna...
UN. nessun oceano per riflettere la luce del sole;
B. molto freddo;
IN. nessuna atmosfera;
G. il terreno è nero.
Una persona si muove perpendicolarmente allo specchio alla velocità di 1 m/s. La sua immagine si sta avvicinando a lui ad una velocità...
UN. 0,5 m/sec. B. 1 m/sec. IN. 2 m/sec. G. 3 m/sec.
Dietro un prisma di vetro, il colore bianco si decompone in uno spettro di colori. Quale dei seguenti raggi colorati viene deviato dal prisma con l'angolo più piccolo?
UN. Verde. B. Giallo.
IN. Viola. G. Rosso.
Costruisci il percorso ulteriore del raggio nel prisma se l'angolo di incidenza è 70º e l'indice di rifrazione è 1,6 (Fig. 51).
Opzione 3
In quali condizioni uno specchio piano può produrre un'immagine reale?
UN. In nessuna circostanza.
B. Se un raggio di luce parallelo cade su uno specchio.
IN. Se un raggio di luce convergente cade su uno specchio.
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Animazione
Descrizione
L'induzione elettromagnetica è un fenomeno consistente nella comparsa di una forza elettromotrice (fem di induzione) in un circuito conduttivo con qualsiasi variazione del flusso magnetico che lo attraversa.
Le ragioni della variazione del flusso magnetico possono essere sia una variazione nel tempo dell'induzione magnetica creata da fonti esterne in un circuito stazionario di forma e dimensione invariate, sia variazioni nel tempo della posizione, forma e dimensione del circuito stesso situato in un campo magnetico.
Secondo la legge di Faraday (stabilita indipendentemente da D. Henry e M. Faraday nel 1831), la fem E indotta in un circuito è direttamente proporzionale alla velocità di variazione nel tempo t del flusso magnetico F che passa attraverso la superficie S delimitata da il circuito, cioè
E= - dÔ/dt.
Il segno meno determina la direzione della corrente indotta in un anello chiuso, cioè la corrente indotta nel circuito è diretta in modo tale che il flusso magnetico che crea attraverso la superficie delimitata da questo circuito impedisce la variazione di flusso Ф che ha causato la comparsa di questa corrente.
In un campo magnetico costante, una fem indotta si verifica solo se il circuito conduttore si muove in modo non allineato alle linee del campo magnetico o cambia forma e dimensione nel tempo.
Illustrazione del verificarsi di fem indotta in un telaio conduttore in movimento
Riso. 1
Se un elemento rettilineo di lunghezza l di un circuito conduttore (vedi Fig. 1) si muove con una velocità costante V con un angolo a rispetto alla direzione delle linee di forza di un campo magnetico costante con induzione B, quindi il flusso magnetico su a periodo di tempo dt cambierà dell'importo:
dÔ=(Òldx)sen a.
La fem indotta sarà:
Mi= - BlVsin a.
Il fenomeno dell'induzione elettromagnetica si manifesta in un conduttore chiuso di qualsiasi forma geometrica.
La fem indotta è numericamente uguale al lavoro di spostamento di una carica unitaria lungo un circuito chiuso, compiuto dalle forze del campo elettrico a vortice, che si genera nello spazio quando il campo magnetico cambia nel tempo.
Caratteristiche temporali
Tempo di avvio (registra da -6 a -3);
Durata (log tc da -3 a 9);
Tempo di degradazione (log td da -6 a -3);
Tempo di sviluppo ottimale (log tk da -1 a 7).
Diagramma:
Implementazioni tecniche dell'effetto
Implementazione tecnica dell'effetto
L'implementazione tecnica più semplice è mostrata in Fig. 2.
Schema del dispositivo più semplice per osservare la fem indotta
Riso. 2
Designazioni:
1 - bobina;
2 - avvolgimento;
3 - magnete permanente;
4 - supporto magnetico;
5 - dispositivo per misurare la fem indotta.
Al posto del nucleo della bobina di induzione viene introdotto un magnete permanente. Quando il magnete viene rimosso, si verifica un impulso EMF, la cui ampiezza è proporzionale alla velocità di rimozione del magnete.
Applicazione di un effetto
EMF è l'abbreviazione di tre parole: forza elettromotrice. La fem di induzione () appare in un corpo conduttore che si trova in un campo magnetico alternato. Se un corpo conduttore è, ad esempio, un circuito chiuso, al suo interno scorre una corrente elettrica, chiamata corrente di induzione.
Legge di Faraday per l'induzione elettromagnetica
La legge principale utilizzata nei calcoli relativi all'induzione elettromagnetica è la legge di Faraday. Dice che la forza elettromotrice dell'induzione elettromagnetica in un circuito è uguale in grandezza e opposta in segno alla velocità di variazione del flusso magnetico () attraverso la superficie limitata dal circuito in questione:
La legge di Faraday (1) è scritta per il sistema SI. Bisogna tenere presente che dalla fine del vettore normale al contorno il circuito deve essere percorso in senso antiorario. Se il flusso cambia uniformemente, la fem indotta si trova come:
Il flusso magnetico che copre il circuito conduttivo può cambiare per vari motivi. Potrebbe trattarsi di un campo magnetico variabile nel tempo, di una deformazione del circuito stesso o di un movimento del circuito nel campo. La derivata totale del flusso magnetico rispetto al tempo tiene conto dell'azione di tutte le cause.
F.e.m. di induzione in un conduttore in movimento
Supponiamo che un circuito conduttore si muova in un campo magnetico costante. La fem di induzione si verifica in tutte le parti del circuito che intersecano le linee del campo magnetico. In questo caso, la FEM risultante che apparirà nel circuito sarà uguale alla somma algebrica della FEM di ciascuna sezione. La comparsa di campi elettromagnetici nel caso in esame è spiegata dal fatto che qualsiasi carica libera che si muove insieme a un conduttore in un campo magnetico sarà influenzata dalla forza di Lorentz. Quando esposte alle forze di Lorentz, le cariche si muovono e formano una corrente di induzione in un conduttore chiuso.
Considera il caso in cui è presente un telaio conduttore rettangolare in un campo magnetico uniforme (Fig. 1). Un lato del telaio può muoversi. La lunghezza di questo lato è l. Questa sarà la nostra guida in movimento. Determiniamo come calcolare la fem indotta nel nostro conduttore se si muove con velocità v. L'entità dell'induzione del campo magnetico è B. Il piano del telaio è perpendicolare al vettore dell'induzione magnetica. La condizione è soddisfatta.
La fem indotta nel circuito che stiamo considerando sarà uguale alla fem che si presenta solo nella sua parte mobile. Non c'è induzione nelle parti stazionarie del circuito in un campo magnetico costante.
Per trovare la fem indotta nel sistema, utilizzeremo la legge fondamentale (1). Ma prima definiamo il flusso magnetico. Per definizione, il flusso di induzione magnetica è pari a:
dove, poiché per condizione il piano del telaio è perpendicolare alla direzione del vettore di induzione del campo, quindi, la normale al telaio e il vettore di induzione sono paralleli. L’area racchiusa dalla cornice può essere espressa come segue:
dove è la distanza percorsa dal conduttore in movimento. Sostituiamo l'espressione (2), tenendo conto della (3), nella legge di Faraday, otteniamo:
dove v è la velocità di movimento del lato mobile del telaio lungo l'asse X.
Se l'angolo tra la direzione del vettore di induzione magnetica () e il vettore di velocità del conduttore () è un angolo , il modulo EMF nel conduttore può essere calcolato utilizzando la formula:
Esempi di risoluzione dei problemi
ESEMPIO 1
| Esercizio | Ottenere un'espressione per determinare il modulo fem indotto in un conduttore di lunghezza l, che si muove in un campo magnetico uniforme, utilizzando l'espressione per la forza di Lorentz. Il conduttore in Fig. 2 si muove a velocità costante, parallelo a se stesso. Il vettore è perpendicolare al conduttore e forma un angolo con la direzione. |
| Soluzione | Consideriamo la forza con cui agisce il campo magnetico su una particella carica che si muove con velocità, otteniamo: Il lavoro compiuto dalla forza di Lorentz sul percorso l sarà: La fem di induzione può essere definita come il lavoro svolto per spostare una carica positiva unitaria:
|
| Risposta |
ESEMPIO 2
| Esercizio | La variazione del flusso magnetico attraverso il circuito di un conduttore avente una resistenza Ohm per un tempo pari a s ammontava al valore Wb. Qual è l'intensità della corrente nel conduttore se la variazione del flusso magnetico può essere considerata uniforme? |
| Soluzione | Con una variazione uniforme del flusso magnetico, la legge fondamentale dell'induzione elettromagnetica può essere scritta come: |