Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

REMYEZ4Vn4J3d1

Ćwiczenie 1

Wybierz właściwe uzupełnienie w zdaniu powyżej. Dany jest zamknięty, nieruchomy obwód z prądem, który został umieszczony w silnym, stałym polu magnetycznym. W tym obwodzie prąd indukcyjny nie popłynie / popłynie.

Ćwiczenie 2

RX2kN8yU6XCYx

Na rysunku znajdują się kółka z krzyżykami, symbolizujące linie pola magnetycznego prostopadłe do płaszczyzny rysunku i skierowane za tę płaszczyznę. Wektor indukcji magnetycznej oznaczony jest literą wielkie B ze strzałką nad nią. W płaszczyźnie rysunku leży prostokątna ramka z drutu, której prawy, pionowy bok można przesuwać po drutach poziomych. Do ruchomego boku ramki przyłożony jest wektor, wskazujący kierunek ruchu w lewo. — Źródło: Politechnika Warszawska, Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.

R15XTFpfgu05u

Rozważ układ pokazany na rysunku. Ramka z przewodnika, której jeden bok można przesuwać, znajduje się w jednorodnym polu magnetycznym skierowanym prostopadle do powierzchni ramki, „w głąb” rysunku. Połącz działanie z fizyczną przyczyną prądu indukcyjnego.

Ćwiczenie 3

R1X9WGfFE9trU

Oceń poprawność stwierdzenia: „Prąd indukcyjny popłynie w obwodzie, który porusza się w polu magnetycznym tak, że przewodnik go tworzący przecina linie pola”. Odp.: Stwierdzenie jest / nie jest poprawne.

Pomyśl, że prawdziwym warunkiem powstania prądu indukcyjnego jest „reguła zmiany liczby linii pola magnetycznego”. Czy możliwy jest taki przypadek, aby linie pola magnetycznego były przecinane, ale ich liczba pozostawała stała?

Stwierdzenie nie jest poprawne, o czym można się przekonać analizując na przykład ruch obwodu nachylonego pod stałym kątem do linii jednorodnego pola magnetycznego (zobacz rysunek). Linie pola są przez obwód przecinane, ale liczba przenikających obwód nie zmienia się. Na rysunku jest też podpowiedź, dlaczego prąd nie płynie. Spójrz na zwroty sił Lorentza. Nie powodują one krążenia elektronów.

RTCVCaCTaIbwn

Rysunek przedstawia pętlę w kształcie okręgu ustawianą w płaszczyźnie rysunku poruszającą się w prawo z prędkością oznaczoną za pomocą zielonego wektora oznaczonego małą zieloną literą v ze znaczkiem wektora ponad nią. Każdy punkt tej pętli porusza się z tą samą prędkością. Pętla znajduje się w jednorodnym polu magnetycznym skierowanym prostopadle do powierzchni rysunku od nas w jego głąb (przedstawionym w postaci okręgów z krzyżykiem w środku). Jest to pole o indukcji opisanej wielką czarną literą B ze znaczkiem wektora ponad nią. Ruch pętli w polu magnetycznym powoduje w każdym punkcie tej pętli powstanie siły Lorentza skierowanej pionowo w górę i oznaczonej za pomocą czerwonego wektora opisanego wielką czerwoną literą F z indeksem dolnym w postaci wielkiej litery L ze znaczkiem wektora ponad nią. Ponieważ siły te w każdym punkcie mają ten sam kierunek, wartość i zwrot to prąd w pętli nie płynie. — Źródło: Politechnika Warszawska, Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.

Ćwiczenie 4

RsNux54XpTIZp

Rysunek podzielony jest na połowy pionową, przerywaną linią. Po prawej stronie znajdują się kółka z krzyżykami, symbolizujące linie pola magnetycznego prostopadłe do płaszczyzny rysunku i skierowane za tę płaszczyznę. Wektor indukcji magnetycznej w prawej części rysunku oznaczony jest literą wielkie B z indeksem dolnym P i ze strzałką nad nią. Po lewej stronie znajdują się kółka z kropkami, symbolizujące linie pola magnetycznego prostopadłe do płaszczyzny rysunku i skierowane przed tę płaszczyznę. Wektor indukcji magnetycznej w lewej części rysunku oznaczony jest literą wielkie B z indeksem dolnym L i ze strzałką nad nią. W płaszczyźnie rysunku leży kołowy obwód, ustawiony tak, że pionowa, przerywana linia przechodzi przez środek obwodu. — Źródło: Politechnika Warszawska, Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.

RcaBOHFeSE1Kc

Obwód kołowy wstawiony jest w dwa obszary pola magnetycznego jednorodnego – lewy i prawy. Wartości indukcji pól są te same (B indeks dolny, P, koniec indeksu dolnego, równa się, B indeks dolny, L, koniec indeksu dolnego) Zaznacz odpowiednio P lub F (prawda fałsz).

Prąd indukcyjny popłynie, gdy będziemy… Przesuwać obwód w prawą stronę P / F
Przesuwać obwód w lewą stronę P / F
Przesuwać obwód w górę P / F
Przesuwać obwód w dół P / F
Obracać obwód wokół osi przechodzącej przez granicę obszarów pól P / F
Obracać obwód wokół osi prostopadłej do granicy obszarów pól P / F

Początkowo całkowita liczba linii pola magnetycznego przenikających powierzchnię rozpiętą na kółku wynosi 0, bo przez obie części powierzchni – półkola w obie strony przechodzi taka sama liczba linii pola. Tyle samo linii wchodzi, co wychodzi, więc w sumie żadne linie pola nie przebijają powierzchni obwodu.

Ćwiczenie 5

RaED8Dx4WJr8r

Rysunek podzielony jest na połowy pionową linią. Po prawej stronie linii znajdują się kółka z krzyżykami, symbolizujące linie pola magnetycznego prostopadłe do płaszczyzny rysunku i skierowane za tę płaszczyznę. Wektor indukcji magnetycznej oznaczony jest literą wielkie B ze strzałką nad nią. Po lewej stronie znajduje się kwadratowa ramka z przewodnika o boku oznaczonym literą d. Ramka leży w płaszczyźnie prostopadłej do linii pola. Do prawego boku ramki przyłożony jest wektor, wskazujący kierunek ruchu w prawo. — Źródło: Politechnika Warszawska, Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.

R4yhehqXcqdg2

Kwadratowa ramka porusza się jednostajnie w kierunku obszaru jednorodnego pola magnetycznego. Uzupełnij poniższe zdania. Podczas przekraczania pionowej linii granicznej pola w ramce 1. płynie, 2. nie będzie płynął, 3. nie płynie, 4. będzie płynął prąd.

Gdy ramka będzie się już poruszała w całości „zanurzona” w polu magnetycznym, w ramce 1. płynie, 2. nie będzie płynął, 3. nie płynie, 4. będzie płynął prąd.

Zobacz, czy i kiedy zmienia się liczba linii pola przechodzących przez powierzchnię kwadratu podczas jego ruchu.

Ćwiczenie 6

ReGzW78KIwPa5

Po lewej stronie rysunku znajduje się kwadratowa ramka, której wierzchołki oznaczone są literami wielkie A, wielkie B, wielkie C i wielkie D. Wewnątrz ramki znajduje się 9 kółek z kropkami, które symbolizują linie pola magnetycznego prostopadłe do płaszczyzny rysunku i skierowane przed tę płaszczyznę. Po prawej stronie rysunku znajduje się romb utworzony z kwadratowej ramki przez zbliżenie do siebie przeciwległych wierzchołków wielkie A i wielkie C. W rombie mieszczą się tylko 4 kółka z kropkami, symbolizujące linie pola magnetycznego. — Źródło: Politechnika Warszawska, Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.

R1Tl5Jljoscdr

Dany jest wykonany z drutu kwadrat ABCD, który został umieszczony w jednorodnym polu magnetycznym o liniach prostopadłych do rysunku i zwróconych do nas (Rys. 1.). Jeśli będziemy zbliżali do siebie punkty A i C kwadratu, a punktom D i B pozwolimy się oddalać, to kwadrat będzie przekształcany w romb (Rys. 2.)
Wybierz dobre uzupełnienie zdania. Podczas „zgniatania” kwadratu w obwodzie będzie / nie będzie płynął prąd.

Pole powierzchni rombu będzie mniejsze niż kwadratu o tym samym boku. Czy zmieniać się będzie liczba linii pola przebijających powierzchnię obwodu?

Ćwiczenie 7

R1E2wiYgSA18p

R1blq0qW2AhyO

Prąd indukcyjny w obwodzie pokazanym na rysunku popłynie wtedy, gdy będziemy zmieniać:
- wartość indukcji magnetycznej B lub
- pole powierzchni rozpiętej na obwodzie (przez zmianę kształtu obwodu) lub
- kąt nachylenia powierzchni obwodu do linii pola magnetycznego.
Wpisz w okienko odpowiednie uzupełnienie zdania. W każdym z tych przypadków zmienia się Tu uzupełnij przenikających przez powierzchnię rozpiętą na obwodzie.

Ćwiczenie 8

R3pOmIKuaU5M1

Na rysunku z lewej strony znajduje się pionowy, prostoliniowy przewodnik, w którym prąd płynie do góry. Z prawej strony przewodnika znajduje się kołowy przewodnik, leżący w jednej płaszczyźnie z przewodnikiem prostoliniowym. Przez środek przewodnika kołowego narysowano oś - przerywaną linię, prostopadłą do przewodnika prostoliniowego. — Źródło: Politechnika Warszawska, Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.

Rt9lC1KJ4bnGM

Rysunek przedstawia przewodnik prostoliniowy, w którym płynie prąd oraz przewodnik kołowy, w którym chcemy wzbudzić prąd indukcyjny. Zaznacz te działania, które spowodują wzbudzenie prądu: Możliwe odpowiedzi: 1. przesuwanie obwodu równolegle do przewodnika z prądem, 2. wyłączenie prądu w przewodniku prostoliniowym, 3. odsuwanie przewodnika kołowego od prostoliniowego, 4. obracanie przewodnika kołowego wokół osi przechodzącej przez środek okręgu i prostopadłej do płaszczyzny rysunku, 5. obracanie przewodnika kołowego wokół osi pokazanej na rysunku

Przypomnij sobie, jaki kształt mają linie pola od przewodnika prostoliniowego. Pomyśl, czy działania prowadzą do zmiany liczby linii pola przechodzących przez powierzchnię koła.

Pole magnetyczne wytworzone przez przewodnik prostoliniowy ma kształt okręgów, leżących w płaszczyznach prostopadłych do przewodnika o środkach w tym przewodniku. Im dalej od przewodnika tym słabsze jest pole magnetyczne (mniejsza indukcja magnetyczna $B$ ). Prąd popłynie tylko wtedy, gdy zmieni się liczba linii pola przenikających powierzchnię koła, tworzącego przewodnik.

Wirtualne laboratorium WL‑I

Dla nauczyciela

Sprawdź się