Elek Tro Magnet i Ka

8/13/2019 Elek Tro Magnet i Ka

1/23
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/56/Right_hand_rule.png


2/23

ElektromagnetizamPotrebne formule :

Indukcija na rastojanju rod dugakog provodnika :r

IB

2

0=

Indukcija magnetnog poljakrunog provodnikapoluprenika r u njegovom centru :

r

I

B 20

=

Jaina magnetnog polja :

BH= r0=

- apsolutna magnetna propustljivost sredine

a 0 - magnetna propustljivost

a vakuuma

r- relativna magnetnapropustljivost

Amperov zakon za nemagnetne sredine : = IlB 0

Amperov zakon za magnetne sredine : = IlH Magnetni moment strujne konture :

SIm = I jaina strujeS povrinaobuhvaena konturom

Elektromagnetna silakojom magnetno poljedeluje na provodnik :sinIlBF= I- jaina struje kroz provodnik

- duina provodnikal

a - ugao izmeu pravca polja ia provodnikaMagnetni flukskroz konturu u magnetnom polju :

cos== SBSB B - intenzitet magnetne indukcije [T]- povrina kontureS

a - ugao izmeu pravca polja ia normale na povrine (odreenea pravilom desne navojnice)

Silakojom magnetno poljedeluje na naelektrisanu esticu koja se kree brzinom . sinBQF = - optereene esticeQ

- brzina estice

- ugao izmeu i B

Kap-Hopkinsonov zakon :m

m

R

F= - magnetna pobudna silamF

S

lRm

= - magnetni otpor


3/23

Elektromagnetizam

Elektrodinamika sila koja deluje na dva paralelnaprovodnika sa strujamaI1i I2 :

d

lIIF

2

210= I1iI2 struje u provodnicima

l duina (aktivna) provodnikad rastojanje izmeu provodnika

Faradejev zakon elektromagnetne indukcije :

tei

=

-promena magnetnog fluksa

a t - vreme za koje se dogodila

a promena fluksa

Indukovana emsu provodniku koji se u magnetnom poljukree brzinom: sinBlei = - duina provodnikal

a - ugao izmeu i B a - brzina provodnika

Indukovana ems samoindukcije :

t

ILes

= I - promena jaine struje u kolu

a t

- vreme promenea

t

I

- brzina promene struje u kolu

Koeficijent samoindukcije kola :

IL

=

Induktivnost solenoida i torusa :l

SNL

2

0= - broj navojakaN

A - povrina navojakaSA - duina kalemal

Energija magnetnog polja : 22

1LIW =

Meusobna induktivnost : 2112 LLkL = - koeficijent sprege , k


4/23

ElektromagnetizamZadaci (Bio-Savarov zakon,Amperov zakon,Elektromagnetna sila,Elektrodinamikasila)

1.Kolika je indukcija krune konture jaina struje I=10A u njenom centru, ako jer=5cm?

*2.Na pravoj P nai takuu kojoj jejaina magnetnog poljakoja potie od tri dugakaprovodnika sa strujama I1, I2, I3, jednaka nuli.r=30cm , I1=I2=10A , I3=20A

*3.Beskonaan provodnik ima ravnu petlju r=10cm , jaina struje kroz njega I=50A.Naiindukcijuu taki O.

4.Kroz kruni navojak poluprenika r=5cmtee struja I=10A.Nai magnetni momentte konture. (m=SI)

5. a)Nai indukciju u taki O, savijenog provodnika kroz koji tee struja I=50A,r=10cm.


5/23

b)Odrediti smer indukcije u taki O

6.Rastojanje izmeu dva dugakaparalelna provodnika je d=5cm , a kroz njih tekustruje u istom smeru I1=I2=30A.

a)Nai jainu magnetnog poljau taki na sredini izmeu dva provodnika.b)Ucrtaj smer elektrodinamikesile koja deluje na provodnike.

c)Odrediti intenzitetove sile na duini l=1m(d

IlIF

2

210= ) .

7.Elektron ulee brzinom u homogeno magnetnopolje B=1mT , asm /104 5=

pravac brzinei linijemagnetne indukcijezaklapaju ugao = 60 .Kolika sila delujena elektron? (Naelektrisanje elektrona je )CQ 19106,1 =

8. Pod kojim uglom je postavljen provodnik u odnosu na pravac linija magnetneindukcije TB 1= , ako kroz njega protie struja I=5A , a na provodnik duine l=60cmdeluje sila F=1,5N.

9. a)Nai indukcijupo srednjoj liniji torusa od kartona r=1. Kroz navojke N=500protie struja I=10A.

b)Nai fluks po jednom navojku torusa.c) Kolika je induktivnost ovog torusa ?


6/23

10. Odrediti broj navojaka solenoida, kroz ije navojke protie struja I=3,8 Apri duini solenoida l=20cm poprenog preseka S=3cm2. Fluks kroz navojke solenoidaiznosi (Magnetna propustljivost materijala Wb6106,3 = r=400)

a


7/23

ElektromagnetizamZadaci: (Faradejev zakon , Indukovana ems samoindukcije)

1. Magnetni fluks kroz metalni ram menja se od 1=0,01Wb do 2=0 Wb za vremet=2mS. Kolika je indukovana ems u ramu ei = ?

2. U homogenom magnetnom polju indukcijeB=1T normalno na linije magnetnogpoljakree se prav provodnik brzinom =20m/s. Odrediti duinu provodnika l, ako sezna da na krajevima provodnika indukuje napon od 10V.

(l=50cm)

3. Strujno kolo sastoji se od N=100 navojaka tanke ice , poluprenika navojakar=10cm. Ravan ovih navoja je normalan na linije magnetnog poljajaine H=100 A/m.Za koje vreme jaina polja H treba da opadne na nultu vrednost , da bi indukovanaemsu navojima bila ei= 120 V

(t=3,3 10-4s)

4. Na grafiku je prikazana zavisnost magnetnog fluksa od vremena. Nacrtati grafikpromene indukovanja ems u funkciji vremena : (ei=fIt).

5. Kakav je smerstruje indukovane u prstenui kako se menja njena jaina, ako semagnetni flukskroz konturu menja po slici (2)

a) i raste b) i opada c) ne menja se d) N.O.N.

6. U homogenom magnetnom polju nalazi se sistem od dva provodnika izmeu kojihklizi provodnik otpornosti R0=2 , brzinom =2m/s. Indukcija magnetnog polja jeB=1T ,R=10, b=20cm , C=10F. Odrediti :


8/23

a) Indukovanu ems u pokretnom provodnikub) Kolika je jaina struje u koluc) Odrediti optereenje kondenzatora C

7. Provodno kolo prikazano na slici smeteno je u magnetno polje ije su linijenormalne na ravan crtea. ta e pokazivati ampermetar ako se magnetna indukcijamenja pozakonu B(t)=2t . Prenik kruga je D=10cm , a otpor jedinine duineprovodnikajeR=5.

8.Magnetni flukskroz popreni presek kalema koji imaN=1000 navojaka, promeni seza2 mWb, kada se struja promeni od I1=4A na I2=20A :

a) Odrediti koeficijent samoindukcije kalema Lb) Ako se promena odigrala za t=2 ms , nai ei=?

(L=1/8 F , ei= -1V)

9.Pri promeni struje kroz zavojnicu induktivnosti L=0,01 H, indukuje se ei= -5V.a) Kolika je brzina promene ove strujeb) Da li ova struja raste ili opada

a


9/23

ElektromagnetizamZadaci (Induktivnost , meusobna induktivnost , energija magnetnog polja , magnetnakola)

1.Odrediti induktivnost zavojnice od N=1000navojakaako se priNI=6000 Auspostavi

fluks =4,310-3

Wb/nav (L=750 mH)

2.Torusni namotaj ,povrine poprenog preseka S=4cmi duine srednje linije l=40cm,jaine je od N=500n (r=500).Fluks kroz popreni presek torusaje =6Wb.

a) Kolika struja tee kroz navojke torusab) Kolika je induktivnost torusa

3.Torus pravougaonog poprenog preseka ima namotaj saN=1000 navojaka, a=10cm ,b=12cm , h=2cm. Kroz torus prolazi provodnik sa strujom I=2A. Naimeusobnu

induktivnost L12provodnika i n=10 namotaja na torusu.

4.Dva kalema iste duine b=40cmi broja navojakaN=500,poluprenika R1=1cmiR2=2cm, nalaze se u vazduhu , tako postavljeni da je koeficijent struje k=0,8.Izraunatimeusobnu induktivnost L12.

5.Na cilindar od plastikepoluprenika a=3cm , i duine b=20cm, namotan je solenoidija je induktivnost L=200H. Odrediti :

a) Broj navojaka solenoida


10/23

b) Kolika je induktivnost solenoida , ako se u aolenoid uvue jezgro odferomagnetnog materijala r=500

(a) N=106 navojaka(b) L1=0,1H

6.Navojnica sa N=300 navojaka, proputa kroz zavojke struju od I=1,5A. Ako jeinduktivnost zavojnice L=0,3H. Nai :

a) sopstveni fluks (=134Wb)b) fluks po navoju (1=0,45Wb)c) elektromagnetnu energiju kola (Wm=337mJ)d) ems samoindukcije , ako se za vremet=0,2s struja povea dva puta ( | es|=2,2V)

7.Dato je magnetno kolo dimenzija kao na slici. Na jezgru od Fe (r=200)namotano jeN1=80 navojaka i N2=120 navojaka, kroz koje tee struja I=5A. Nai :

a) ukupni fluks kroz kolo (=6,2510-4Wb)b) indukciju u prorezu (B0=0,25T)c) induktivnost namotaja na jezgru (L=25mH)

a


11/23

Test 1. (Elektromagnetizam)

Ime i prezime : .

SMER : .

UKUPNO POENA: . sdf

1.Veliina jednaka proizvodu jaine I povrine obuhvaene strujnom konturom zove se______________________________.

Poena : 1

2. Magnetno poljeje vrtlono to znai da su linije magnetne indukcije______________________________.

Poena : 1

3.Svakoj veliini dodaj odgovarajuu mernu jedinicu :

Jaina magnetnog polja : Magnetna indukcija : Relativna magnetna propustljivost sredine :

a) bezdimenzionalna veliina b) Tc) mA d) 2mT

e)A

f) 2mA

g)A

mT Poena : 1

4. Indukcija u centru krune konture moe se nai po obrascu (kontura se nalazi uvazduhu) :

a)r

IB

4

0= b)r

IB

2

0=

c)r

IB

2

0= d)r

IB 0

=

Poena : 1

5. Indukcija na rastrojanju r od dugakog provodnika sa strujom Iu vazduhumoe senai po formuli :

a)r

IB

4

0= b)r

IB

2

0= c)r

IB

2

0= d) ... NON

Poena : 1

6. Svakoj grupi magnetika pridrui odgovarajuu osobinu (r relativna magnetnapropustljivost) (m = magnetni moment atoma ) : Dijamagnetici a) r > 1 ili r 1 Paramagnetici b) m = 0


12/23

Feromagnetici c) domenska kontura , r 1d) m = 0 i r > 1

Poena : 27. Magnetno polje deluje na :

a) naelektrisanu esticub) naelektrisanu esticu koja mirujec) naelektrisanu esticu koja se kree u pravcu magnetnog poljad) naelektrisanu esticu koja se kree u pravcu koji see linije magnetnog polja

Poena : 28. Jedinica za magnetni fluks je :

a) T (tesla)b) Wb (veber)c) H (henri)d) A (amper)

Poena : 1

a


13/23


Ime i prezime : .

SMER : .

UKUPNO POENA : . sdf

1. Veza izmeu jaina magnetnog polja H I indukcije B u sredini sa magnetnompropustljivou rje:

a)r

BH

= b)

r

HB

= c)

r

BH

0= d) BH 0=

Poena : 1

2. Prav provodnik duine l postavljen je normalno na linije magnetnog polja , a kroznjega tee struja I=1A. Sila koja deluje na provodnik je F. Kolika je indukcijamagnetnogpolja :

a) b)FIlB=F

IlB = c)

I

FlB = d)

Il

FB = e)

Fl

IB =

Poena : 1

3.U blizini dugakog pravog provodnika sa strujom I prolazi elektron brzinom . U

kompravcu i smeru deluje sila na esticu ? (Ugao izmeu B i je 0)

a)Levo b)Desno c)U crte d)Iz crtea e)F=0

Poena : 24. Vektorska veliina je :a)Jaina magnetnog poljab)indukcija magnetnog poljac)magnetna propustljivostd)magnetni flukse)moment strujne konture

Poena : 2

5. Gvoe ima sline osobine (zaokrui taan odgovor) :a)feromagnetik je u svakom agregatnom stanjub)gubi feromagnetne osobine pri odreenoj temperaturec)po iznoenju iz magnetnog polja gvoe ostaje namagnetisanod)relativna magnetna propustljivost zavisi od temperature I jaine spoljanjegmagnetnog polja

Poena : 26.U izrazu za silu koja deluje na provodnik u magnetnom polju B , kroz koji protiestruja I, duine l meusobno su normalne:


14/23

a) Fi l

b) Fi B

c) li B d) ... NON Poena : 17. Kriva magneenjanekog magnetnog materijala predstavlja :a) )(BfH=b) )(FfH =c) )(HfB =d) ... NON Poena : 0,58. a)ta predstavlja histerezisna petlja?

b)ta predstavljapovrina histerezisa?Poena : 0,5

a


15/23


Ime i prezime : . Grupa : 1

SMER : .


1.Dva beskonana pravolinijska provodnika postavljena su paralelno jedan drugom narastojanju d=2m. Kroz prvi provodnik protie stalna struja jaine I1=1A, a kroz drugiprovodnik protie struja jaine I2=2A.Odrediti vektor magnetne indukcije (izraunatiintenzitet , a ucrtati pravac i smer) u taki A (taka A je u sredini izmeu provodnika).

Poena : 2

2.Solenoid ima duinu b=1m i N=100 navojaka.Jezgrosolenoidaje od feromagnetnog

materijala ija je kriva prvobitnog magneenja data na slici. Odrediti struju I unamotaju solenoida ako je magnetna indukcija u jezgru B=1T. (Pre uspostavljanjastruje jezgro jebilo nenamagnetisano.)

Poena : 2


16/23

3. Na slici su prikazane dve paralelne nepokretne provodne ine u homogenommagnetnom polju B=1T. ine su na rastojanju I=1mi spojene su otpornikom otpornostiR=100. Du ina normalno na njih , bez trenja , klizi metalna ipka stalnom brzinom u naznaenom smeru. Izraunati indukovanu elektromotornu silu i struju u kolu , iucrtatireferentni smer. (Otpornosti ina i metalne ipke zanemariti.)

Poena : 1

4.Ucrtaj smer orijentacije konture tako da magnetni flukskroz konturu na slici budepozitivan.

Poena : 0,5

5. Jedinica za magnetnu indukciju je _______________________.

6.Ucrtaj severni i juni polmagneta prema linijama magnetne indukcije na slici.

Poena : 0,5

7.Ucrtaj strujekoje se indukuju u konturiako se magnet kree na gore.


17/23

Poena : 1

8.Oznaena taka na slicipredstavlja:a) magnetnu indukciju u zasienjub) zaostalu magnetnu indukcijuc) koercitivno polje

Poena : 1

9. Na slici je prikazan grafik :a) prvobitne krive magneenjab) magnetne histerezisne krive

Poena : 1

10. Ucrtatitakena slici tako da meusobna induktivnost bude negativna.


18/23

Poena 1

a


19/23


Ime i prezime : . Grupa : 2

SMER : .


1.Dva beskonana pravolinijska provodnika postavljena su paralelno jedan drugom narastojanju d=2m. Kroz prvi provodnik protie stalna struja jaine I1=1A, a kroz drugiprovodnik protie struja jaine I2=2A.Odrediti vektor magnetne indukcije (izraunatiintenzitet , a ucrtati pravac i smer) u taki A (taka A je u sredini izmeu provodnika).

Poena : 2

2 solenoida.Kroz N=100 navojaka solenoida tee stalna struja jaine I=1A. Jezgro jeod feromagnetnogmaterijalaija je kriva prvobitnog magneenja data na slici. Odreditiduinu bsolenoida ako je magnetna indukcija u jezgru B=1T. (Pre uspostavljanja strujejezgro jebilo nenamagnetisano.)

Poena : 2


20/23

3. Na slici su prikazane dve paralelne nepokretne provodne ine u homogenommagnetnom polju indukcije B=1T. ine su na rastojanju I=1mi spojene su otpornikomotpornostiR=100. Du ina normalno na njih , bez trenja , klizi metalna ipka stalnombrzinom u naznaenom smeru. Izraunati indukovanu elektromotornu silu i struju ukolu , i ucrtatireferentni smer. (Otpornosti ina i metalne ipke zanemariti.)

Poena : 1

4 na slici bud.Ucrtaj smer orijentacije konture tako da magnetni flukskroz konturu epozitivan.

Poena : 0,5

5. Jedinica za magnetnu indukciju je _______________________.

6.Ucrtaj severni i juni polmagneta prema linijama magnetne indukcije na slici.


21/23

Poena : 0,5

7. ako se magnet kree na dole.Ucrtaj smer strujekoje se indukuju u konturi

Poena : 1

8. predstavlja:Oznaena taka na slici enjua) magnetnu indukciju u zasi b) zaostalu magnetnu indukciju

c) koercitivno polje

Poena : 1

9. Na slici je prikazan grafik :enjaa) prvobitne krive magne

kriveb) magnetne histerezisne


22/23

Poena : 1

10. Ucrtatistrujena slici tako da meusobna induktivnost bude negativna.

Poena : 1


23/23

Elektromagnetizam

Teorija :

1.Bio-Savarov zakon.

2. Izgled linija magnetno polja stalnog magneta i krunog navojka.3. Fluks vektora magnetnog polja.

4.Amperov zakon.

5.Elektromagnetna sila.

6. estica koja se kree u magnetnom polju undukcije B , brzinom .

7. Elektrodinamika sila.

8. Magnetno polje torusa i solenoida.

9. Magnetna kola ( Kap-Hopkinsonov zakon ).

10.Magnetisanje materijala.

11.Pojam prvobitne krive magneenja i ciklus histerezisa.

12.Faradejev zakon.

13.Lencovo pravilo.

14.Elektromotorna sila samoindukcije.

15.Induktivnost i meusobna induktivnost.

16.Energija magnetnog polja.

17.Princip rada transformatora.

18.Princip rada generatora jednosmerne struje.

Documents

Elek Tro Magnet i Ka