ΗΛΕΚΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΕΠΑΓΩΓΗ.

Μεταβολή της ροής και ΗΕΔ από επαγωγή.

Ένα τετράγωνο πλαίσιο ΑΓΔΕ βρίσκεται μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο, με το επίπεδό του κάθετο της δυναμικές γραμμές του. Στο διάγραμμα φαίνεται η μεταβολή της ροής που διέρχεται από το πλαίσιο σε συνάρτηση με το χρόνο.

i) Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λάθος.

α) Για t=2s το πλαίσιο διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα, με φορά από το Α στο Γ.

β) Η ένταση του μαγνητικού πεδίου τη χρονική στιγμή t=0, είναι ίση με μηδέν.

γ) Ενώ τη χρονική στιγμή t=1s η ένταση του πεδίου είναι κάθετη στο πλαίσιο με φορά προς τα κάτω, τη χρονική στιγμή t=7s έχει φορά προς τα πάνω.

δ) Τη χρονική στιγμή t=5s το κύκλωμα δεν διαρρέεται από ρεύμα.

ε) Από 0-4s η Ηλεκτρεγερτική δύναμη που αναπτύσσεται στο πλαίσιο είναι σταθερή.

ii) Να σχεδιάσετε τη φορά του ρεύματος που διαρρέει το πλαίσιο τις χρονικές στιγμές: α. t=2s. β. t=5s. γ. t=7s.

iii) Να βρεθεί η μέση ΗΕΔ που αναπτύσσεται στο πλαίσιο από 0-4s καθώς και η στιγμιαία τιμή της, τη χρονική στιγμή t=3s.

Απάντηση:

Μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο και επαγωγικό ρεύμα.

Ένα τετράγωνο μεταλλικό πλαίσιο πλευράς α=2m και αντίστασης 2Ω βρίσκεται σε οριζόντιο επίπεδο και στο διάγραμμα φαίνεται πώς μεταβάλλεται η ένταση ενός κατακόρυφου μαγνητικού πεδίου. Με δεδομένο ότι η κάθετη στο πλαίσιο είναι κάθετη στο επίπεδο της σελίδας με φορά προς τα πάνω:

α) Να σχεδιάστε στα διπλανά σχήματα τη φορά της έντασης του μαγνητικού πεδίου τις χρονικές στιγμές που αναφέρονται.

β) Να βρείτε την ένταση του ρεύματος που διαρρέει το πλαίσιο στα διάφορα χρονικά διαστήματα..

γ) Να σχεδιάστε τη φορά της έντασης του ρεύματος που διαρρέει το πλαίσιο.

δ) Πόση συνολικά θερμότητα παράγεται στο πλαίσιο;

Απάντηση:

Επαγωγή και κανόνας του Lenz.

Ένα τετράγωνο πλαίσιο κινείται σε λείο οριζόντιο επίπεδο με σταθερή ταχύτητα και περνά από μια περιοχή στην οποία υπάρχει κατακόρυφο ομογενές μαγνητικό πεδίο όπως στο σχήμα.

α) Σε ποια ή ποιες θέσεις αναπτύσσεται ΗΕΔ από επαγωγή;

β) Σχεδιάστε στο σχήμα τη δύναμη Laplace που ασκείται στο πλαίσιο στις τρεις θέσεις και δικαιολογήστε την φορά της.

Απάντηση:

Μαγνητική Ροή. Νόμος Gauss.

Ένας κύλινδρος βρίσκεται μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης =Β, όπου οι δυναμικές γραμμές είναι κάθετες στις βάσεις του, όπως στο σχήμα.

Στο σχήμα φαίνονται οι κάθετες στις δύο βάσεις καθώς και σε ένα στοιχειώδες εμβαδόν Δs της παράπλευρης επιφάνειας. Να υπολογίστε τη μαγνητική ροή που διέρχεται:

α) Από την αριστερή βάση του κυλίνδρου.

β) Από την δεξιά βάση.

γ) Από την παράπλευρη επιφάνεια.

δ) Τη συνολική ροή που διέρχεται από τον κύλινδρο.

Ποια η φυσική σημασία των παραπάνω αποτελεσμάτων;

Απάντηση: