Strona na telefon

405. Wytwarzamy prąd indukcyjny w jednorodnym polu magnetycznym

Indukcja elektromagnetyczna – prąd indukcyjny.

Zadanie

Grube miedziane szyny i prostopadła miedziana poprzeczka tworzą literę U.

Szyny i poprzeczka umieszczone są w jednorodnym polu magnetycznym B.

Pole magnetyczne ma kierunek pionowy - prostopadły do górnej płaszczyzny szyn.

Poprzeczka ślizga się po szynach ze stałą szybkością. Poprzeczka jest prostym przewodnikiem o oporze R.

Znaleźć natężenie I prądu płynącego w tym obwodzie.

W rozwiązaniu zadania zastosujemy zależności opisujące siłę elektrodynamiczną i indukcję elektromagnetyczną.

ATOM, Mechanika, OPTYKA, grawitacja, Elektrostatyka, MagnetyzmPrąd elektryczny, Energia, Szybkość ruchu, Kinematyka, RUCH PO OKRĘGU, DynamikaElektromagnetyzm, Rzuty,    

Zjawisko indukcji elektromagnetycznej polega na wytwarzaniu prądu przez zmieniające się, w obrębie zamkniętego przewodnika, pole magnetyczne.


Spełniła się przepowiednia Faraday'a, że nastaną czasy, kiedy od wykorzystania zjawiska indukcji elektromagnetycznej będziemy płacić podatki.

Wystarczy tylko wymienić kilka zastosowań zjawiska indukcji elektromagnetycznej:


telefonia komórkowa
radio
telewizja
telefony
energetyka
komputery
prądnice i alternatory
silniki elektryczne
ładowarki do akumulatorów, baterii do telefonów i aparatów fotograficznych
zasilacze
twarde dyski komputerów
bankomaty
urządzenia do głosowania w Sejmie Rzeczypospolitej Polskiej


Bez tych urządzeń trudno wyobrazić sobie dzisiejszy świat. Nawet anegdota o starożytnych oglądających telewizję przy świecach zakłada istnienie urządzeń wykorzystujących zjawisko indukcji elektromagnetycznej.

Na ciało o masie m spoczywające na poziomym torze zaczyna w pewnej chwili działać pozioma niezrównoważona siła o stałej wartości F. Jaką drogę s przebędzie ciało w ciągu czasu t działania siły?

Zadanie


Grube miedziane szyny i poprzeczka tworzą literęU.
Szyny i poprzeczka umieszczone są w jednorodnym polu magnetycznym B.

Pole magnetyczne ma kierunek pionowy - prostopadły do górnej płaszczyzny szyn.

Poprzeczka ślizga się po szynach ze stałą szybkością. Poprzeczka to prosty przewodnik o oporze R.

Znaleźć natężenie I prądu płynącego w tym obwodzie.

W rozwiązaniu wykorzystamy:



Do rozwiązania założymy następujące uproszczenia fizyczne:



Właściwe rozwiązanie na wzorach umieszczone jest w ramce


(46kB) prąd indukcyjny - proste wykorzystanie zjawiska indukcji elektromagnetycznej

Niżej umieszczona jest druga ramka zawierająca prawo indukcji Faraday'a i wyjaśnienia do tego prawa oraz jednostki wielkości występujących w tym prawie.
Zadanie kończymy na podaniu wzoru, który z powodu zastosowanych założeń ma ograniczone zastosowanie.

Ale tak to jest, gdy stosuje się modele idealne.

Podobnie dzieje się w świecie innych modeli lub modelek. Często mają one i oni ograniczone możliwości wykorzystania swych walorów.
Ale nikt nie kwestionuje stosowanych tam uproszczeń i upiększeń za pomocą kosmetyków.

W zadaniu wykorzystaliśmy prawo indukcji elektromagnetycznej Faraday'a.


Prawo indukcji Faraday'a podane jest dla skończonego przedziału czasu. Musi więc opisywać wielkości średnie. Do obliczeń stosowanych chociażby w komputerach możemy przyjmować wyłącznie przedziały skończone i związane z tym wartości średnie wielkości podstawianych i obliczanych.

zjawisko indukcji elektromagnetycznej - prawo Faraday'a


ATOM, Mechanika, OPTYKA, grawitacja, Elektrostatyka, MagnetyzmPrąd elektryczny, Energia, Szybkość ruchuKinematykaRUCH PO OKRĘGU, Dynamika, Elektromagnetyzm, Rzuty,    

Wzory z fizyki = wzory potrzebne do rozwiązywania zadań

Budowa atomu - Ile jest elektronów, nukleonów, protonów w atomie konkretnego pierwiastka?

Praca mechaniczna stałej siły - przykłady obliczeń.

Energia mechaniczna ciała - przykłady wykorzystania zasady zachowania

Energia kinetyczna ciała - przykłady obliczeń

Przykłady obliczania siły dośrodkowej. Zestawy przykładów uwzględniające różne wartości masy ciał, prędkości ruchu po okręgu i promienia tego okręgu.

Satelita geostacjonarny - jakie warunki musi spełniać satelita, by był stale nad tym samym punktem Ziemi?

Energia potencjalna grawitacyjna w jednorodnym polu grawitacyjnym

Obliczenie masy Słońca Jak zmierzyć masę Słońca? Jakie dane są do tego potrzebne?

Przemiana adiabatyczna gazu doskonałego

Pierwsza prędkość kosmiczna dla Ziemi. Z jaką prędkością porusza się sztuczny satelita Ziemi?

Obliczenie granicznej długości fali świetlnej wywołującej zjawisko fotoelektryczne w cezie.

Rozwiązane zadania z kinematyki

Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika)

Wielkości opisujące ruch ciała - przykłady obliczania - przemieszczenie ciała - wektor zmiany położenia ciała.

Obliczanie szybkości średniej ruchu ciała.

Pocisk o masie m grzęźnie w desce po przebyciu odległości d. Przed uderzeniem w deskę pocisk poruszał się prostopadle do deski z prędkością v. Obliczyć siłę F działającą na pocisk w desce. Przyjąć odpowiednie założenia.

Rozwiązanie

Dwa ciała o różnych masach poruszają się z takim samym przyspieszeniem. Ciało m2 ma masę 3 razy większą niż ciało m1. Siła działająca na ciało m2 jest równa 12 N. Jaka siła działa na ciało m1? Warunek - nie obliczać wartości przyspieszenia.

Pomoc z matematyki

Rozwiązane zadania i przykłady z matematyki


Pomoc z historii

Co było powodem olbrzymiego rozkwitu Grecji?