Indukcja magnetyczna i prąd przemienny
Sprawdzian
Grupa A
Zadanie 1 (2 pkt)
W pewnym miejscu ziemskie pole magnetyczne tworzy z poziomem kąt $ 75^\circ $, a jego indukcja wynosi $ B = 55\ \mu\text{T} $. Oblicz strumień indukcji magnetycznej przechodzący przez poziomą powierzchnię stołu o wymiarach $ 150\ \text{cm} \times 100\ \text{cm} $.
Zadanie 2 (3 pkt)
Do źródła prądu przemiennego o amplitudzie napięcia $U_0 = 230\ \text{V}$ podłączono żarówkę o oporze $R = 100\ \Omega$. Oblicz:
a) wartość skuteczną napięcia
b) moc średnią wydzielaną przez żarówkę
c) energię, jaka zostanie wydzielona podczas jej pracy przez $t = 3\ \text{h}$.
Zadanie 3 (2 pkt)
Człowiek dotyka źródła napięcia o wartości $U = 120\ \text{V}$. Oblicz natężenie prądu, który popłynie przez jego ciało w dwóch sytuacjach:
a) gdy prąd płynie między mokrymi dłońmi, a opór wynosi $R_1 = 5\ \text{k}\Omega$,
b) gdy przepływ następuje od dłoni do stopy w bucie, a całkowity opór wynosi $R_2 = 25\ \text{k}\Omega$.
Zadanie 4 (3 pkt)
Oblicz maksymalną siłę elektromotoryczną indukowaną przez prądnicę zbudowaną ze 150 ramek z drutu (\( n = 150 \)), z których każda ma powierzchnię \( S = 2\ \text{cm}^2 \). Ramki obracają się w jednorodnym polu magnetycznym o indukcji \( B = 0{,}2\ \text{T} \) z częstotliwością \( f = 25\ \text{Hz} \).
Zadanie 5 (3 pkt)
Dla cewki nadawczej wykrywacza metalu o indukcyjności \( L = 10\ \text{mH} \), długości \( l = 2\ \text{cm} \) i średnicy \( d = 10\ \text{cm} \), określ liczbę jej zwojów. Cewka ta generuje zmienne pole magnetyczne, które umożliwia wykrywanie przedmiotów ferromagnetycznych.
Grupa B
Zadanie 1 (2 pkt)
Ziemskie pole magnetyczne w danej lokalizacji tworzy z poziomem kąt $ 60^\circ $, a jego indukcja wynosi $ B = 40\ \mu\text{T} $. Oblicz strumień indukcji magnetycznej przechodzący przez poziomą powierzchnię stołu o wymiarach $ 100\ \text{cm} \times 80\ \text{cm} $.
Zadanie 2 (3 pkt)
Do źródła prądu przemiennego o amplitudzie napięcia $U_0 = 311\ \text{V}$ podłączono żarówkę o oporze $R = 75\ \Omega$. Oblicz:
a) wartość skuteczną napięcia
b) moc średnią wydzielaną przez żarówkę
c) energię, jaka zostanie wydzielona podczas jej pracy przez $t = 6\ \text{h}$.
Zadanie 3 (2 pkt)
Człowiek dotyka źródła napięcia o wartości $U = 120\ \text{V}$. Oblicz natężenie prądu, który popłynie przez jego ciało w dwóch sytuacjach:
a) gdy prąd płynie między mokrymi dłońmi, a opór wynosi $R_1 = 5\ \text{k}\Omega$,
b) gdy przepływ następuje od dłoni do stopy w bucie, a całkowity opór wynosi $R_2 = 25\ \text{k}\Omega$.
Zadanie 4 (3 pkt)
Oblicz maksymalną siłę elektromotoryczną indukowaną przez prądnicę zbudowaną z 80 ramek z drutu (\( n = 80 \)), z których każda ma powierzchnię \( S = 5\ \text{cm}^2 \). Ramki obracają się w jednorodnym polu magnetycznym o indukcji \( B = 0{,}1\ \text{T} \) z częstotliwością \( f = 40\ \text{Hz} \).
Zadanie 5 (3 pkt)
Dla cewki nadawczej wykrywacza metalu o indukcyjności \( L = 50\ \text{mH} \), długości \( l = 5\ \text{cm} \) i średnicy \( d = 30\ \text{cm} \), określ liczbę jej zwojów. Cewka ta generuje zmienne pole magnetyczne, które umożliwia wykrywanie przedmiotów ferromagnetycznych.