Zestaw 5 EM
42. Bardzo długi przewodnik prostoliniowy i przewodnik kolisty leżą w jednej płaszczyźnie. Prądy w przewodnikach mają natężenia odpowiednio I1 = 8A, I2 = 3A, i kierunki jak na rys. W przewodniku prostoliniowym zwiększono natężenie o DI = 2A.
Po tej zmianie prądu indukcja pola magnetycznego w środku okręgu I1 I2
była dwukrotnie mniejsza niż przed zmianą. O ile należy zmienić
prąd w okręgu aby indukcja powróciła do wartości początkowej?
43. Bardzo długi przewód prostoliniowy i przewodząca, prostokątna ramka o bokach a = 15cm i b = 8cm leżą w tej samej płaszczyźnie. Bok a jest równoległy do przewodu prostoliniowego i znajduje się w odległości d = 2cm od niego. W przewodzie prostym płynie prąd o natężeniu I1 = 5A, a w ramce prąd o natężeniu I2 = 4A. Jaką siłą działają na siebie oba przewodniki?
44. Prostokątną ramkę z cienkiego drutu umieszczono w poziomym polu magnetycznym o indukcji B = 0,1T. Ramka może obracać się wokół poziomej osi, przechodzącej przez środki przeciwległych boków i prostopadłej do pola magnetycznego. Moment bezwładności ramki względem tej osi równy jest J = 2·10-6kg·m2. Przez ramkę płynie prąd o natężeniu I = 0,2A, a pole powierzchni ramki wynosi S = 0,01m2. Obliczyć okres małych drgań ramki. W położeniu równowagi ramka jest pionowa.
45. Ramka z poprz. zadania jest obracana w polu magnetycznym z częstością f = 10obr/s. Amplituda siły elektromotorycznej wytworzonej w ramce wynosi Em = 1,2V. Określić największy strumień indukcji pola magnetycznego przechodzący przez ramkę.
46. W płaszczyźnie poziomej leżą dwie równoległe szyny, odległe o D = 10cm, połączone z jednej strony ruchomym prętem, prostopadłym do szyn, a z drugiej strony źródłem prądu stałego o SEM E = 1,5V. Obwód umieszczono w pionowym polu magnetycznym o indukcji B = 1T. Opór obwodu wynosi R = 5W. Jaki prąd płynie w obwodzie, gdy pręt porusza się wzdłuż szyn z prędkością v = 5m/s?
47. Z cienkiego drutu wykonano prostokąt o bokach a = 6cm i b = 4cm. Obwód ten umieszczono w polu magnetycznym o indukcji zależnej od czasu wg wzoru B1(t) = A(t-t0)2. Z tego samego rodzaju drutu, ale o długości dwukrotnie mniejszej, wykonano obwód okrągły i umieszczono go w polu magnetycznym o indukcji zależnej od czasu wg wzoru B2(t) = B0sin(2pft). Jaki jest stosunek prądów indukowanych w obu obwodach w chwili t1 = 11,5s? Pola magnetyczne są prostopadłe do powierzchni obwodów.
Stałe parametry mają wartości: A = 0,1T/s2; t0 = 0,5s; B0 = 0,5T; f = 50Hz.
48. Kondensator o pojemności C = 10mF połączono szeregowo z opornikiem R = 2MΩ. Do kondensatora przyłączono równolegle lampę neonową N, która zapala się przy napięciu Uz = 130V i gaśnie przy napięciu Ug = 110V.
Układ jest zasilany stałym napięciem E = 180V. R
Jaki jest okres drgań takiego obwodu? Przyjąć, E C N
że opór zgaszonej lampy jest nieskończony,
a lampa zapalona ma opór zerowy.
49. Solenoid podłączono do źródła prądu stałego o napięciu U1 = 24V. Prąd płynący przez cewkę miał natężenie I1 = 1,6A. Po podłączeniu tej cewki do źródła prądu przemiennego o częstości ν = 50Hz i napięciu skutecznym U2 = 105V, skuteczne natężenie prądu cewki wynosiło I2 = 3A. Wyznaczyć indukcyjność solenoidu.
50. Kondensator o pojemności C = 100nF połączono szeregowo z opornikiem i podłączono do źródła prądu przemiennego o częstości ν = 60Hz i napięciu skutecznym U = 200V. Skuteczne natężenie prądu w obwodzie wynosiło I1 = 2mA. Po usunięciu z kondensatora dielektryka, natężenie skuteczne prądu płynącego w obwodzie spadło do wartości I2 = 0,7mA. Obliczyć względną przenikalność dielektryczną dielektryka.
51. Indukcyjność zwojnicy wynosi L = 0,1H a jej opór omowy R = 15Ω. Zwojnicę tę podłączono do źródła prądu przemiennego o częstości ν = 50Hz. Amplituda napięcia źródła wynosiła U0 = 35V. Obliczyć moc skuteczną (czynną) wydzielaną w obwodzie.
Przenikalność magnetyczna próżni ma wartość m0 = 4p·10-7 Tm/A .
Automation_Engineering