Vaje, Fizika 2

Vaje

    Magnetno polje in indukcija

  1. ZFP-83 Smer zemeljskega magnetnega polja določimo s kompasom. Potem kompas postavimo znotraj dolge tuljave, katere os leži pravokotno na smer zemeljskega magnetnega polja. Pri toku 300 mA skozi tuljavo se igla kompasa odkloni za 65o. Kolikšna je velikost zemeljskega magnetnega polja? Tuljava je dolga 40 cm in ima 100 ovojev.

    Polje v tuljavi je: 9,4. 10-5 T. Zemeljsko polje je potem Btuljava/tgj= 4,4. 10-5 T.

  2. ZFP-212 Trije vzporedni vodniki tvorijo pokončne stranice tristrane prizme; osnovnica je 20 cm. Skozi vsak vodnik teče tok 8 A v enaki smeri. S kolikšno silo dva vodnika učinkujeta na odsek dolžine 1 m tretjega vodnika?

    Vodnika z istosmernima tokoma se privlačita. Rezulatanta kaže proti sredušču trikotnika |F1| = |F2| = 6,4. 10-5 N. Rezulatanta je 2 |F1| cos 30o = 1,1. 10-4 N.

  3. ZFP-254 Pravokotno tokovno zanko iz debelih bakrenih palic postavimo v homogeno magnetno polje gostote 0,4 Vs/m2, katerega tokovnice so vodoravne; ravnina zanke je pravokotna na tokovnice. Na zanki je nataknjena vodoravna prečka specifičnega upora 1,8. 10-8 Wm in gostote 8,8 g/cm3. S kolikšno stalno hitrostjo prečka pada? Trenje zanemarimo, električni upor zanke je zanemarljivo majhen v primerjavi z uporom prečke.

    Inducirala se bo napetost v smeri, da bo magnetna sila zavirala gibanje. Fm = Fg. v = 1 cm/s.

  4. ZFP-255 Krožna zanka polmera 5 cm se vrti v homogenem magnetnem polju gostote 1 Vs/m2; os vrtenja je pravokotna na magnetne tokovnice. Kako se v zanki inducirana napetost spreminja s časom, če se zanka vrti enakomerno s frekvenco 100 Hz?

    Fm = B. S = B S cosj. Ui = U0 sinw t. U0 = 5 V.

  5. Žico zvijemo v grelec z uporom 50 W in ga priključimo na izvir izmenične sinusne napetosti s frekvenco 50 Hz in amplitudo 310 V. Kolikšna povprečna moč se troši na grelcu in koliko toplote odda grelec v 1 uri?

    Povprečna moč, ki se troši v tokovnem krogu: , kjer je j fazni zamik med napetostjo in tokom.
    Uef = U0/sqrt[2] za sinusno napetost. j = 0 na Ohmskem uporu. Uef = 310 V, Ief = Uef/R = 4,4 A. \barP = 970 W. Q = P t = 3,5 MJ.

  6. ZFP-298 Transformator ima primarno tuljavo z 10 ovoji in sekundarno tuljavo s 500 ovoji. Primarno tuljavo priključimo na izmenično napetost amplitude 150 V; skoznjo teče tok amplitude 2 A. Kolikšni sta amplitudi napetosti in toka v sekundarni tuljavi, če zanemarimo energijske izgube in če je sekundarno navitje kratko sklenjeno?

    U2 = 7,5 kV in I2 = 0,04 A.