Stacionárne magnetické pole

1. časť - otestuj sa

1. Jednotka konštanty k, ktorá vystupuje vo vzťahu pre magnetickú silu medzi dvoma vodičmi má rozmer

a/ kg.m.s-1.A-2

b/ kg.m.s-2.A-2

c/ kg.m.s-2.A2

d/ kg.m2.s-2.A2

2. Dva rovnaké magnety sú k sebe otočené nesúhlasnými pólmi. Aký smer má vektor magnetickej indukcie v strede medzi nimi

12

34

a/ 1 b/ 2 c/ 3 d/ 4

N S

I

3. Vodič s konštantným prúdom je kolmý na nákresňu. Aký smer má vektor magn. indukcie v bode A

a/ 1 b/ 2 c/ 3 d/ 4

1

2

34

A

4. Jednovrstvová valcová cievka s husto navinutými závitmi z drôtu s priemerom 1,25 mm má hustotu závitov

a/ 800 m-1

b/ 1000 m-1

c/ 1250 m-1

d/ 8000 m-1

5. V homog. magn. poli, ktorého induk. čiary sú kolmé na nákresňu je vodorovný vodič s prúdom I. Magnetická sila, ktorou pole pôsobí na vodič je kolmá na vodič a smeruje

a/ zvisle nahor

b/ zvisle nadol

c/ kolmo pred nákresňu

d/ kolmo za nákresňu

IB

6. V dutine jednovrstvovej valcovej cievky s počtom závitov N je homog. magn. pole s indukciou B, cievkou tečie prúd I. Aká je dĺžka cievky

a/ ℓ = μ0B.N.I

b/ ℓ = μ0

c/ ℓ = μ0

d/ ℓ = μ0BN.I

N.BI

N.IB

7. Zvislý vodič s prúdom I je v homog. magn. poli, ktoré naň pôsobí silou Fm. Aký smer majú magn. indukčné čiary

a/ kolmo za nákresňu

b/ kolmo pred nákresňu

c/ vodorovne doprava

d/ vodorovne doľavaI

Fm

8. Vodič s prúdom I je kolmý na nakresňu. Čo platí pre magn. indukciu v bodoch P, Q, R

a/ má rovnaký smer aj veľkosť

b/ má rovnaký smer, ale veľkosť nie

c/ má rovnakú veľkosť, ale smer nie

d/ je vo všetkých bodoch nulová

I

PQ

R

9. Dva rovnobežné vodiče s prúdmi na seba pôsobia silou. Ako sa zmení jej veľkosť ak prúd v 1. vodiči 2-krát zväčšíme, v 2. vodiči 4-krát zmenšíme a vzdialenosť medzi nimi 2-krát zmenšíme

a/ 2x sa zväčší

b/ 2x sa zmenší

c/ 4x sa zväčší

d/ nezmení sa

10. Jednotku magnetickej indukcie tesla možno rozpísať

a/ N.A.m-1

b/ N.A-1.m

c/ N.A-1.m-1

d/ N.A.m

1. b 6. d

2. c 7. a

3. b 8. c

4. a 9. d

5. a 10. c

Správne odpovede

2. časť - príklady

1. Na priamy vodič dĺžky 10 cm, ktorým prechádza prúd 2 A, pôsobí v homogén. magnet. poli s magnet. indukciou veľkosti B = 0,2 T sila 20 mN. Aký uhol zviera vodič s indukčnými čiarami?

30°

2. Vodičom s obsahom prierezu 1 mm2 a hustotou 2500 kg.m-3 prechádza prúd 1 A. Tento vodič sa pohybuje v homogén. magnet. poli so stálym zrýchlením 2 m.s-2 kolmo na indukčné čiary. Určte veľkosť magnet. indukcie B homogén. magnet. poľa.

5 mT

3. Priamy vodič dĺžky 80 cm visí vo vodorovnej polohe zavesený svojimi koncami na dvoch silomeroch. Silomery ukazujú hodnoty 0,2 N. Indukčné čiary homogén. magnet. poľa majú vodorovný smer kolmý na vodič, B = 0,1 T. Aký veľký prúd musí tiecť vodičom, aby oba silomery ukazovali hodnoty a/ 0 N b/ 0,4 N

B

FG

I

Fm

a/

Výsledná sila = 0 N

B

FG

I

b/

Výsledná sila = 2.FG

Fm

4. Priamy vodič dĺžky 80 cm a hmotnosti 0,16 kg visí vo vodorovnej polohe zavesený svojimi koncami na dvoch tenkých vláknach v homogén. magnet. poli, ktorého indukčné čiary majú smer zvisle nahor a veľkosť magnet. indukcie je B = 1 T. O aký uhol sa vlákna odchýlia od zvislého smeru, ak vodičom potečie prúd 2 A?

I

αB

FG

Fm

FG

α

45°

5. Dvoma priamymi rovnobežnými vodičmi vzdialenými 3 cm od seba prechádzajú prúdy opačného smeru I1 = 10 A a I2 = 4 A. Ako treba umiestiť v rovine týchto vodičov tretí rovnobežný vodič s prúdom I3, aby výsledná sila naň pôsobiaca bola nulová? Záleží na smere prúdu I3?

I1 = 10 A

I2 = 4 A

I3

F1 F2

dx

d + x

2 cm od I2

6. Dvoma priamymi rovnobežnými vodičmi vzdialenými 5 cm prechádza rovnaký prúd 10 A. Určte veľkosť magnetickej indukcie výsledného magnetického poľa v bode, ktorý leží uprostred medzi vodičmi a/ ak prúdy majú rovnaký smer b/ ak prúdy majú opačný smer

I1 I2

B2

B1B = B1 + B2 = 0

I1 I2

B2 B1

B = B1 + B2 = 2.B10,16 mT

8. Dvoma priamymi rovnobežnými vodičmi vzdialenými 10 cm prechádza prúdy 15 A a 5 A. V ktorom bode na priamke kolmej na oba vodiče je magnetická indukcia výsledného magnetického poľa nulová a/ ak prúdy majú rovnaký smer b/ ak prúdy majú opačný smer

I1 I2

B1

B2

d - x x

2,5 cm

I1 I2

B1

B2

d + x

x

5 cm