Sprawdź się
b) Kierunek prądu indukcyjnego zależy od tego, czy strumień rośnie czy maleje oraz od wartości / kierunku wektora indukcji pola magnetycznego.
Uzupełnij zdania.
a) Prąd indukcyjny płynie w obwodzie tak długo, jak długo {jest stały} / {#zmieniamy} strumień pola magnetycznego przez powierzchnię rozpiętą na obwodzie.
b) Kierunek prądu indukcyjnego zależy od tego, czy strumień rośnie czy maleje oraz od {wartości} / {#kierunku} wektora indukcji pola magnetycznego.
W okienku poniżej wpisz wynik obliczenia wartości strumienia pola magnetycznego przechodzącego przez cewkę o 100 zwojach i średnicy 10 cm. Cewka umieszczona jest w jednorodnym polu magnetycznym o wartości indukcji = 4 mT, tak że linie pola są równoległe do osi cewki.
Odpowiedź: ............ mWb
Zdanie 2.: Prąd indukcyjny ma małe natężenie, wtedy gdy zmiana strumienia pola magnetycznego jest 1. duży, 2. mała, 3. duża, 4. mały i czas zmiany strumienia jest 1. duży, 2. mała, 3. duża, 4. mały.
Z podanych niżej elementów skonstruuj dwa poprawne zdania.
mała, duży, duża, mały
Zdanie 1.: Prąd indukcyjny ma duże natężenie, gdy zmiana strumienia pola magnetycznego jest ............ i czas zmiany strumienia jest .............
Zdanie 2.: Prąd indukcyjny ma małe natężenie, wtedy gdy zmiana strumienia pola magnetycznego jest ............ i czas zmiany strumienia jest .............
Na rysunku widoczna jest długa zwojnica o bardzo wielu ciasno nawiniętych zwojach. Taka zwojnica wytwarza wewnątrz zwojów praktycznie jednorodne pole magnetyczne, podczas gdy na zewnątrz pola magnetycznego nie ma. To przybliżenie jest tym lepsze, im mniejszy jest przekrój zwojnicy w stosunku do jej długości. Wyobraź sobie taką idealną zwojnicę podłączoną do zasilacza. Wokół zwojnicy, jak widać na rysunku, została założona pojedyncza pętla z drutu, której przekrój jest dużo większy od przekroju zwojnicy. Pętla połączona jest z czułym galwanometrem. Zaciskamy teraz pętlę (zobacz rysunek), zmniejszając jej przekrój poprzeczny. Pętla cały czas tworzy obwód zamknięty.
Wyobraź sobie długą zwojnicę o bardzo wielu ciasno nawiniętych zwojach, taką gęstą spiralę. Tego typu zwojnica wytwarza wewnątrz zwojów praktycznie jednorodne pole magnetyczne, podczas gdy na zewnątrz pola magnetycznego nie ma w ogóle. To przybliżenie jest tym lepsze, im mniejszy jest przekrój zwojnicy w stosunku do jej długości. Wyobraź sobie teraz taką idealną zwojnicę podłączoną do zasilacza. Ponadto do zwojnicy, zostaje założona pojedyncza pętla z drutu (wokół spirali), której przekrój jest dużo większy od jej przekroju. Pętla ta połączona jest z czułym galwanometrem. Kiedy zaciskamy pętlę, zmniejsza się jej przekrój poprzeczny. Ale pętla cały czas tworzy obwód zamknięty. Pamiętając, jaka jest definicja strumienia indukcji magnetycznej, postaraj się wskazać poprawną odpowiedź na poniższe pytanie.
Wskaż właściwą odpowiedź:
Podczas tego działania w pętli {popłynie} / {#nie popłynie} prąd indukcyjny.
Mamy taką samą zwojnicę z pętlą jak poprzednio. Podczas zamykania klucza w pętli popłynie prąd. Zawijamy teraz drut wokół zwojnicy trzykrotnie, tak że przekrój pętli jest mniejszy (zobacz rysunek). Wybierz właściwą odpowiedź:
Podczas zamykania klucza w drucie popłynie prąd: {taki sam jak poprzednio} / {#większy} / {mniejszy}.
Ponownie rozpatrujemy zwojnicę, identyczną jak w zadaniu poprzednim. Z jednym wyjątkiem. Tym razem zawijamy drut wokół zwojnicy trzykrotnie. Ponadto przekrój nawiniętych pętli jest mniejszy niż przekrój pętli pojedynczej w zadaniu poprzednim. Nie zapominając, jak liczba dodatkowych zwojów wpływa na natężenie prądu, postaraj się poprawnie uzupełnić zdanie.
Mamy taką samą zwojnicę z pętlą jak poprzednio. Podczas zamykania klucza w pętli popłynie prąd. Zawijamy teraz drut wokół zwojnicy trzykrotnie, tak że przekrój pętli jest mniejszy (zobacz rysunek). Wybierz właściwą odpowiedź:
Podczas zamykania klucza w drucie popłynie prąd: {taki sam jak poprzednio} / {#większy} / {mniejszy}.
Mówiąc o prądzie indukcyjnym często odwołujemy się do pojęcia strumienia indukcji magnetycznej przez płaską powierzchnię rozpiętą na obwodzie. Obwód ten z założenia musi leżeć w jakiejś płaszczyźnie - inaczej nie dałoby się rozpiąć na nim płaskiej powierzchni. Czy wybór takich powierzchni (przy zadanych warunkach eksperymentalnych) ma jakikolwiek wpływ na indukowany w obwodzie prąd?
- Tak. Największy prąd uzyskuje się dla powierzchni płaskiej.
- Nie. Przecież powierzchnia została przez nas pomyślana i nie bierze udziału w doświadczeniu - jedynie jej brzeg, tj. obwód. Co więcej - prowadzi to do wniosku, że strumienie pola magnetycznego przez różne powierzchnie o wspólnym brzegu są równe.
Pójdźmy krok dalej niż w ćw. 7 - zacznijmy deformować obwód, odchodząc od omawianego przypadku, dopuszczającego rozpięcie powierzchni płaskiej. Czy wniosek o dowolności powierzchni, przez którą liczymy strumień indukcji pozostaje w mocy? Czy taka deformacja ma wpływ na indukowany prąd?