Η στιγμιαία ισχύς και ένα στρεφόμενο πλαίσιο …

Στο σχήμα 1 βλέπουμε τη γραφική παράσταση της στιγμιαίας ισχύος P του ρεύματος, που διαρρέει έναν αντιστάτη με αντίσταση R = 22Ω, που έχουμε συνδέσει στα άκρα Κ και Λ (σχήμα 2) ενός τετράγωνου πλαισίου, που στρέφεται με κατάλληλη γωνιακή ταχύτητα σταθερού μέτρου ω μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο. Το πλαίσιο παρουσιάζει αντίσταση RΠ = 2Ω, έχει πλευρά α = 0,5m και Ν = 120 σπείρες.
α) Υπολογίστε την περίοδο και τη γωνιακή συχνότητα της συνάρτησης ισχύος – χρόνου, και γράψτε την εξίσωση  P = f(t) στο S.I.

Συνέχεια(Word)

Συνέχεια(Pdf)

Μια μικρή μεταβολή στην τάση και η θερμάστρα λειτουργεί κανονικά

enalasΔιαθέτουμε θερμική συσκευή με στοιχεία κανονικής λειτουργίας 18V, 27W. Τη συνδέουμε στα άκρα ιδανικής γεννήτριας τύπου στρεφόμενου πλαισίου, που παράγει εναλλασσόμενη τάση μηδενικής αρχικής φάσης (σχήμα 1α). Το διάγραμμα του σχήματος 1β, δίνει τη στιγμιαία ισχύ, που καταναλώνει η συσκευή, σε συνάρτηση με το χρόνο.

α) Η συσκευή λειτουργεί κανονικά; Δικαιολογείστε την απάντησή σας.

β) Γράψτε την εξίσωση της έντασης του ρεύματος που τη διαρρέει.

γ) Αν δίνεται ότι ημ2α = ( 1 – συν2α )/2 , να εξηγείστε τη μορφή του διαγράμματος της ισχύος και να γράψτε τη χρονική εξίσωση P = f(t).

δ) Αν θέλουμε να μην αλλάξει η περίοδος της εναλλασσόμενης τάσης, ποιο φυσικό μέγεθος θα προτείνατε να αλλάξουμε στο κύκλωμα ώστε να λειτουργήσει κανονικά η συσκευή και σε τι ποσοστό;

Απάντηση(Word)

Απάντηση(Pdf)

Τι μετράει το βολτόμετρο

Το κύκλωμα του σχήματος, έχει σχήμα ορθογώνιου παραλληλογράμμου, με μήκος l = 2m και πλάτος d = 1m. Βρίσκεται πάνω σε οριζόντιο επίπεδο, μέσα σε κατακόρυφο ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης , με φορά προς τα πάνω. Το μέτρο της έντασης του πεδίου αυξάνεται με σταθερό ρυθμό dB/dt = λ = 0,5T/s, ενώ οι αντιστάτες έχουν αντίσταση R1 = 1Ω και R2 = 9Ω. Όλοι οι άλλοι αγωγοί σύνδεσης έχουν αμελητέα αντίσταση.

Α. α) Υπολογίστε τις αλγεβρικές τιμές της ΗΕΔ επαγωγής και της έντασης του επαγωγικού ρεύματος του κυκλώματος.

β) Σχεδιάστε στο σχήμα τη φορά του επαγωγικού ρεύματος δικαιολογώντας την.

γ) Η ΗΕΔ που υπολογίσατε στο (α) ερώτημα είναι κάπου εντοπισμένη, όπως μια μπαταρία; Δικαιολογείστε την απάντησή σας.

Β. Στο επίπεδο του κυκλώματος, τοποθετούμε ιδανικό βολτόμετρο συνδέοντας με ευθύγραμμους αγωγούς μηδενικής αντίστασης τα μέσα Κ και Λ των δύο μεγαλύτερων πλευρών. Ποια θα είναι η ένδειξη του βολτομέτρου;

Απάντηση (Word)

Απάντηση (Pdf)

Ηλεκτρομαγνητική Δύναμη Laplace

“Ηλεκτρομαγνητική Δύναμη Laplace” σε pptx.

του Μερκούρη Παναγιωτόπουλου

(ανανεωμένο)

από  ΕΔΩ (Dropbox)  ή  ΕΔΩ (Google Drive)

Ενσύρματος τηλέγραφος

Περιγραφή

Το τηλεγραφικό σύστημα αποτελείται:

από την πηγή ηλεκτρικής ενέργειας που μπορεί να είναι ηλεκτρική στήλη ,γεννήτρια ή συσσωρευτής

Από τη συσκευή πομπό για τη δημιουργία διακοπτόμενου ηλεκτρικού ρεύματος.

Από τη γραμμή μεταφοράς του ρεύματος.

Από το σύστημα του δέκτη που διεγειρόμενος από το διακοπτόμενο ρεύμα το μετατρέπει σε γραπτά (τελείες-γραμμές) ή ηχητικά (μπιπ-μπιιιιπ) ή οπτικά (αναλαμπές) ‘’σημεία’’.

Η συνέχεια εδώ σε pdf

Ο μαγνήτης πλησιάζει ένα κυκλικό πλαίσιο

Ένας ραβδόμορφος μαγνήτης πέφτει κατακόρυφα, πλησιάζοντας ένα σταθερό οριζόντιο κυκλικό πλαίσιο, το οποίο αποτελείται από ν κυκλικούς αγωγούς, σχηματίζοντας κλειστό κύκλωμα. Τη στιγμή t1 που δείχνει το διπλανό σχήμα, η δυναμική ενέργεια του μαγνήτη μειώνεται κατά 6J/s.

i) Να εξηγήσετε γιατί το πλαίσιο διαρρέεται από ρεύμα και να βρείτε την φορά του για την στιγμή t1 του σχήματος.

ii) Την στιγμή t1 η κινητική ενέργεια του μαγνήτη αυξάνεται με ρυθμό:

α) 5J/s,      β)  6J/s,     γ) 7J/s.

Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.

Η αντίσταση του αέρα θεωρείται αμελητέα.

Απάντηση και σχόλια

Παρατηρήσεις στο σωληνοειδές

 

Οι παρατηρήσεις



Λήψη αρχείου

Πειράματα επαγωγής με ένα τετράγωνο πλαίσιο και έναν ευθύγραμμο αγωγό

 

Α) Το τετράγωνο συρμάτινο πλαίσιο (Π) κινείται προς τα δεξιά με ταχύτητα μέτρου υ. Στο ίδιο επίπεδο με το πλαίσιο, βρίσκεται ακίνητος ο ευθύγραμμος αγωγός (Ε) μεγάλου μήκους, που διαρρέεται από σταθερό ρεύμα έντασης Ι, όπως φαίνεται στο σχήμα 1.

Β) Το πλαίσιο (Π) του ερωτήματος Α, κινείται στο ίδιο επίπεδο με τον ακίνητο αγωγό (Ε), αλλά με ταχύτητα μέτρου υ παράλληλη προς αυτόν όπως φαίνεται στο σχήμα 2.

Συνέχεια πειραμάτων…

σε Word

ή σε Pdf

Ας ξαναπούμε τον κανόνα του Lenz

Πάνω στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο, βρίσκονται, δύο κυκλικοί αγωγοί Ακαι Α2, όπως φαίνεται στην κάτοψη του σχήματος. Κάθετα στη διάκεντρο των αγωγών και στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο, τοποθετείται ο ευθύγραμμος αγωγός Α. Συνδέουμε τον αγωγό Α σε κύκλωμα με πηγή συνεχούς τάσης και μεταβλητή αντίσταση, ώστε να διαρρέεται από ρεύμα, που έχει τη φορά του σχήματος. Κάποια στιγμή αρχίζουμε να κινούμε το δρομέα και η μεταβλητή αντίσταση αυξάνεται χρονικά.

α) Να κάνετε τη γραφική παράσταση  |B| – r που περιγράφει πως μεταβάλλεται το μέτρο της έντασης του μαγνητικού πεδίου του ευθύγραμμου αγωγού Α, πάνω στην ευθεία της διακέντρου των δύο κυκλικών αγωγών, θεωρώντας τον αγωγό Α στη θέση r = 0.

β) Να εξηγήσετε γιατί θα αναπτυχθεί ΗΕΔ επαγωγής στους κυκλικούς αγωγούς.

γ) Να βρείτε τη φορά του επαγωγικού ρεύματος στους κυκλικούς αγωγούς, να την σχεδιάσετε στο σχήμα και να την δικαιολογήσετε.

Απάντηση(Word)

Απάντηση(Pdf)

Μαγνητική ροή υπό γωνία…

Χρησιμοποιώντας λεπτό σύρμα, φτιάχνουμε ένα κυκλικό στεφάνι αμελητέου πάχους, με Ν = 10σπείρες και ακτίνα r = 2 / √π m. Το σύρμα έχει αντίσταση ανά μονάδα μήκους R* = 0,5 / √π Ω/m. Στα άκρα του συνδέουμε λαμπτήρα αντίστασης R = 80Ω, ο οποίος όταν λειτουργεί κανονικά αποδίδει θερμική ισχύ P = 51,2W. Ενεργοποιούμε ένα ομογενές μαγνητικό πεδίο, ώστε οι δυναμικές γραμμές να διέρχονται από όλη την επιφάνεια του στεφανιού, σχηματίζοντας γωνία θ = 530, με αυτήν, όπως φαίνεται στο σχήμα 1. Η ένταση του μαγνητικού πεδίου μεταβάλλεται στη συνέχεια σύμφωνα με τη γραφική παράσταση του σχήματος 2. Το στεφάνι παραμένει ακίνητο, το εμβαδικό διάνυσμα  έχει τη φορά του σχήματος 1 και δίνεται ημ530 = 0,8.

α) Να γράψετε τις χρονικές εξισώσεις της μαγνητικής ροής που διέρχεται από την επιφάνεια μίας σπείρας του στεφανιού.

β) Να βρείτε τη χρονική εξέλιξη της ΗΕΔ που αναπτύσσεται στο στεφάνι και να κάνετε την αντίστοιχη γραφική παράσταση σε βαθμολογημένους άξονες. Θα χαρακτηρίζατε την παραγόμενη ΗΕΔ ως συνεχή ή εναλλασσόμενη;

γ) Να κάνετε τη γραφική παράσταση της έντασης του ρεύματος που διαρρέει το κύκλωμα και να υπολογίσετε την ενεργό τιμή της.

δ) Να εξετάσετε αν ο λαμπτήρας λειτουργεί κανονικά.

ε) Βρείτε το ηλεκτρικό φορτίο που θα περάσει από μια διατομή του κυκλώματος αλγεβρικά με βάση τη φορά του ρεύματος και το κατά απόλυτη τιμή ηλεκτρικό φορτίο που θα διακινηθεί ανεξάρτητα της φοράς του ρεύματος. Ποιο από τα δύο μας δίνει ο νόμος Newman αν εφαρμοστεί για όλο το χρονικό διάστημα των 3s;

στ) Κοιτώντας το στεφάνι από ψηλά (κάτοψη), σχεδιάστε και δικαιολογείστε τη φορά του επαγωγικού ρεύματος.

Απάντηση(Word)

Απάντηση(Pdf)

 

Kατηγορίες

Πρόσφατα άρθρα

Σαν σήμερα

8/8/1841: Ρήξη Όθωνα – Μαυροκορδάτου, από την άρνηση των ανακτόρων να προχωρήσουν οι μεταρρυθμίσεις στην Ελλάδα.
   - Σχετικές αναρτήσεις

Top
Αλλαγή μεγέθους γραμματοσειράς
Αντίθεση
Μετάβαση σε γραμμή εργαλείων