Wykres strumienia i trzy zwroty siły elektromotorycznej
Przez jeden zwój dodatni strumień skierowany z kartki rośnie liniowo od 0 do 6 mWb w czasie 0–2 s, jest stały od 2 do 4 s, potem maleje do zera od 4 do 5 s. Narysuj Φ(t) i siłę elektromotoryczną. Dodatni obieg wybierz przeciwnie do ruchu wskazówek zegara.
Dalsze części: b) Oblicz całkę siły elektromotorycznej po pełnych 5 s. c) Jak zmienią się wartości dla 50 takich samych zwojów?
Pokaż rozwiązanieUkryj rozwiązanie
W tym zadaniu
Wskazówka
Pochodna każdego liniowego odcinka jest stała; znak Faradaya ją odwraca.
Rozwiązanie
Pochodna strumienia ze znakiem
W przedziałach 0–2, 2–4 i 4–5 s siła elektromotoryczna wynosi kolejno −3 mV, 0 i +6 mV. Na pierwszym etapie obieg wymuszany jest zgodny z ruchem wskazówek zegara, na ostatnim przeciwny. Aby wnioskować tak samo o prądzie, przyjmujemy obwód oporowy z pomijalną samoindukcją. W chwilach załamań idealizowanego wykresu nie przypisujemy pochodnej przez uśrednianie obu stron.
Bilans pełnego cyklu
Całka wynosi(−3 mV)·2 s+0·2 s+(6 mV)·1 s=0. Zgodnie z prawem Faradaya początkowy i końcowy strumień są takie same. Nie oznacza to braku napięcia w każdym momencie ani braku wydzielonego ciepła w zamkniętym obwodzie.
Więcej zwojów
Dla 50 zwojów obejmowanych tym samym strumieniem wartości mnożą się przez 50:−150 mV,0,+300 mV. Całka nadal jest zerowa. Wniosek o takim samym kształcie prądu wymaga zaniedbania samoindukcji i uwzględnienia oporu; zwiększenie liczby zwojów nie gwarantuje po prostu 50 razy większego prądu.
Powiązana teoria
Magnetyzm na rysunku: kropka, krzyżyk, siła i znak indukcji
Dalsza lektura
Najpierw spróbuj samodzielnie. Zapisz dane, wybierz prawa fizyczne i sprawdź jednostki. Przejdź do zadań ze sprawdzaniem odpowiedzi »
← Wróć do działu: Zadania Do góry ↑
Komentarze (0)
Nie ma jeszcze opublikowanych komentarzy. Rozpocznij rozmowę o tym materiale.
RSS komentarzy · Powiadomienia e-mail
Dodaj komentarz
Możesz komentować jako gość lub zalogować się, aby użyć danych konta. Utwórz konto