Teste de fizica

98. Rezistenta echivalenta a rezistentelor grupate in paralel este: . Intensitatea totala este: . Intensitatile prin cele doua rezistente sunt:, (la capetele fiecarui rezistor avem aceeasi diferenta de potential de 120 V).

99. Curentul care strabate circuitul este: unde e este tensiunea electromotore a sursei, iar este tensiunea contraelectromotoare. Masa de argint care se depune in timpul procesului de electroliza este: , unde C/Eg, A masa atomica, iar n valenta. Inlocuind, se obtine: g.

100 Rezistenta echivalenta a circuitului care este de forma: . Puterea absorbita de circuit este . Puterea maxima se obtine egaland derivata puterii in raport cu R cu zero, adica: sau: ,

de unde se obtine: . Tinand cont de expresia rezistentei R, se obtine valoarea lui : .

101. Conform legii lui Joule-Lenz, , de unde .

102.

10 Observam ca putem considera ca rezistorul este in paralel cu . Rezistenta lor echivalenta este:

, iar din legile Kirchhoff:

si .

104. In lipsa suntului, ampermetrul indica diviziuni pentru un curent A. Deci, valoarea unei diviziuni este .

In prezenta suntului, , iar valoarea unei diviziuni este si reprezinta factorul de marire al scalei. Din formula rezistentei suntului: W

105. Rezistentele si sunt legate in paralel (Fig. prob. 105). Rezistenta lor echivalenta este: ; intensitatea curentului principal:

;

indicatia voltmetrului este: V.

106. Puterea exterioara totala este egala cu suma puterilor din bec si reostat: ; obtinem ecuatia: cu solutiile: A si A (care nu are sens fizic); deci: A.

107. Pentru o sursa ideala : ; ; ; . Raportul .

108. Cazul 1: . Cazul 2: , dar: . Din aceste ecuatii rezulta: si . Cazul 3: ; .

109. Randamentul circuitului: ; din care: . Analog: si ; rezulta .

110. ( si in paralel); ;

; W

Din legea lui Ohm pentru intregul circuit: A; din legea electrolizei: g.

111. si intensitatea curentului principal este .

112. Intensitatea curentului este: .

11 Conform Fig. prob. 113 : A; V,

unde: W. Deci, A.

                  

Fig. prob. 113 Fig. prob. 114

114. Conform Fig. prob. 114,

A; A;

A.

Conform Fig. prob. 115,

, iar V.

Din unde rezulta

m/s.

Conform Fig. prob. 117, ,

.

118. .

Din , unde , rezulta .

120. Rezistenta la 0°C este , iar rezistenta la temperatura este . Pe de alta parte, expresia acesteia din urma este: , de unde se poate calcula temperatura: .

121. .

122. Din legea inductiei electromagnetice si legea lui Ohm rezulta sarcina , unde , iar . Astfel, C.

Din conditia de miscare pe cerc, , rezulta viteza:

.

124. Din conditia de miscare pe cerc, rezulta:

.

125. ; ;

.

126. Inductia magnetica in centrul spirei trebuie sa fie egala si de sens opus inductiei din solenoid:

.

127. Regula burghiului indica perpendicular pe planul conductoarelor. Regula mainii stangi indica forta electromagnetica in sensul BC.

128. Inductia generata de curentul este , unde este distanta de la conductor la punctul considerat (Fig. prob. 128).

Forta de interactiune cu laturile buclei este:

.

si sunt egale si de sens contrar, deci .

; .

Document online: Condensul - ce putem face pentru a micsora riscul aparitiei condensului? Proiect: Echipamente si instalatii de stingere a incendiului - prescriptii generale

Rezultanta acestor doua forte va fi:

, si este indreptata spre fir.

129. Semibucla de raza creeaza in centrul O un camp magnetic de inductie (Fig. probl. 129), care intra in foaie.

Semibucla de raza , creeaza un camp de inductie ,

care iese din foaie. Inductia rezultanta va fi si va intra in foaie.

130. Portiunea AB din fir este in campul magnetic. Tensiunea din fir, , este echilibrata de greutatea , (Fig. probl. 130 a).

La echilibru, firul ia forma unui arc de cerc de raza si in fiecare punct al arcului, rezultanta fortelor trebuie sa fie zero.

Sa consideram o portiune de arc de lungime (Fig. probl. 242 b) .

  

Fig. prob. 130.a Fig. prob. 130.b

Asupra ei actioneaza:

- forta electromagnetica, ;

- rezultanta tensiunilor de la capetele portiunii

.

Deci, la echilibru , adica , sau .

Dar, in fiecare punct, . Stiind ca , se obtine .

131. Viteza maxima se atinge cand , unde si , astfel ca: .

132. In timpul t tija matura unghiul la centru si suprafata . Fluxul magnetic care traverseaza aria spirei in intervalul de timp t este: , iar tensiunea electromotoare indusa,

.

13 .

134. Particula intra in zona cu camp magnetic unde descrie o traiectorie circulara cu . Pentru ca particula sa nu atinga electrodul opus, este necesara conditia . Obtinem in final .

135. Consideram o sectiune perpendiculara pe conductoare ca in Fig. prob. 135. Cu notatiile din figura, inductiile magnetice create de curentii I, 2I in punctul unde se afla conductorul parcurs de curentul 3I, vor avea modulele:

.

Deoarece unghiul dintre cele doua inductii este 2a, rezulta inductia totala in punctul in care se afla conductorul 3I:

Inductia B maxima este data de ecuatia ; rezulta:

.

Forta pe unitatea de lungime cautata va fi .

136. Deoarece unghiul dintre inductie si normala la cadru este , rezulta ca fluxul magnetic si deci tensiunea indusa vor fi nule.

137. , unde

. Astfel, .

138. . Astfel ; , de unde , adica . Puterea .

Din conditia de miscare pe cerc, rezulta

.

Energia campului magnetic din solenoid este:

.

Dupa scoaterea miezului de fier energia devine: , astfel ca raportul . Deci energia scade de ori.

Fiind in vid, inductia magnetica in centrul spirei circulare este: . Pe de alta parte, . Rezulta

.

Punctul cel mai apropiat, la distanta egala de cele trei conductoare se afla la intersectia mediatoarelor, deci la distanta a de fiecare dintre conductoare. (Fig. prob. 142).

Astfel, , iar si .

Deci (deoarece este pe directia bisectoarei unghiului ).

In final, T.

Fig. prob. 142 Fig. prob. 143

Variatiile fluxului magnetic la rotirea spirei este :

.

(Fig. prob. 143). Din legea Faraday, tensiunea electromotoare indusa este:

, iar din legea lui Ohm, .

Sarcina electrica indusa in spira, C.

Conform definitiei, energia magnetica este , unde . In al doilea caz, . Astfel, .

Legea inductiei electromagnetice se scrie (Fig. prob. 145):

, unde .

Deci    .

Intensitatea curentului,

A.

Forta Lorentz care actioneaza asupra particulei este de tip centripet. Ca urmare: , de unde . Dupa cum se observa frecventa de rotatie nu depinde de viteza particulei si deci nici de energia cinetica:

.

Tensiunea electromotoare indusa in spira , cu si ( - durata inversarii sensului curentului).

Curentul indus si de pe alta parte . Atunci

C.

Fluxul magnetic prin suprafata spirei nu variaza, tensiunea indusa si curentul indus sunt nule.

Din conditia de miscare pe cerc, , rezulta :

.

Inductia campului magnetic, intr-un punct aflat la distanta de conductor, este in valoare absoluta: T.

Dar, conform regulii, burghiului drept, inductia campului magnetic in punctul situat la mijlocul distantei dintre ei va fi: T.

Pentru ca traiectoria particulei sa fie circulara, trebuie ca forta Lorentz sa fie egala cu forta centrifuga:

, de unde rezulta raza traiectoriei: (1)

In al doilea caz raza traiectoriei va fi:                (2)

Impartind relatia (2) la relatia (1) rezulta: , din care obtinem:

cm.

Tensiunea electromotoare indusa care apare in conductor este                 (Fig. prob. 152): V. Dar conform regulii mainii drepte, tensiunea e da nastere unui curent de sens contrar cu cel dat de sursa. Deci intensitatea curentului din circuit este: A.

                   

Fig. prob. 152 Fig. prob. 154

Avem: . Din ultima egalitate, .

Conform definitiei, , , (Fig. prob. 154).

Constatam ca, , si .

Din figura observam ca:

, de unde .

Conditia de stabilitate pe orbita este identificarea fortei Lorentz cu forta centripeta: adica .

Fluxul magnetic ce strabate orbita va fi asadar:

.

Campul magnetic al curentului are valoarea , fiind perpendicular pe directia curentului, deci si pe cea a miscarii electronului. Asadar, forta de tip Lorentz exercitata de campul magnetic asupra electronului va avea valoarea:

si va fi indreptata astfel incat sa respinga electronul fata de fir (situatie analoaga celei a doi curenti paraleli, dar de sens contrar).

Curentii fiind paraleli si de acelasi sens, se exercita atractie si demonstratia nu poate reusi – firul nu pluteste.

Campul magnetic al curentului electric este .

.

Deoarece aceasta relatie este valabila independent de z rezulta o dreapta paralela cu conductorul, situata la 10mm de acesta, intr-un plan care cuprinde conductorul si este perpendicular pe (Fig. prob. 158).

Din compunerea vectorilor si rezulta ca unghiul facut de cu directia Nord este (Fig. prob. 159):

.

.

;

Raspuns corect: D).

Raspuns corect: D).

Raspuns corect: D).

Fluxul magnetic apare in bobina prin care trece curentul , iar mWb.

Aplicam formula fortei de interactiune dintre doi curenti liniari, pe unitatea de lungime:

,

aceste forte sunt perpendiculare (Fig. prob. 166). Obtinem:

.

Forta Lorentz este forta centripeta:

.

; volumul, ; inductanta, mH.

Inductanta bobinei este: mH; din legea inductiei electromagnetice, V.

Fluxul magnetic initial: ; fluxul magnetic final: ; . Dar, , unde , iar tensiunea electromotoare indusa este . Astfel, sarcina electrica este egala cu mC.

Numarul de rotatii pe secunda (frecventa) are expresia , unde v este viteza particulei, a carei expresie rezulta din conditia de miscare pe cerc a fiecarei particule in parte, adica , de unde , cu sarcina particulei si masa acesteia. Astfel, raportul cautat va fi:

.

Inductia magnetica datorata primului strat este , iar cea datorata celui de-al doilea strat este . Inductia magnetica totala va fi: .

Tensiunea electromotoare indusa in bobina este , unde este fluxul magnetic final care strabate bobina, iar este fluxul magnetic initial care strabate bobina. Curentul care strabate bobina este . Dar, curentul prin definitie este , unde Dq este sarcina electrica. Egaland cele doua relatii pentru curent se obtine:

.

174. Tensiunea electromotoare indusa in spira la intreruperea curentului prin electromagnet are expresia , unde este fluxul magnetic final, egal cu zero, iar este fluxul magnetic initial, inainte de intreruperea alimentarii, egal cu . Sarcina electrica totala care parcurge spira este: . Astfel, Wb.

175. Forta care actioneaza asupra inelului este F = B i l, iar forta pe unitatea de lungime este , unde B este inductia magnetica din solenoid , iar i este intensitatea curentului indus , unde e este tensiunea electromotoare indusa:

.

Inlocuind se obtine pentru intensitatea curentului indus expresia:

si N/m.

176. Din conditia de echilibru (Fig. prob. 176) T , unde T , iar .

         

Fig. prob. 176 Fig. prob. 177

177. , unde (Fig. prob. 177). Deci mV.

Din conditia de egalitate a celor doua forte electrodinamice, , adica .

Tensiunile electromotoare induse in cele doua spire sunt: si . Considerand rezistenta firului, raportul curentilor prin spire este: , unde este suprafata spirei circulare, iar este suprafata triunghiului echilateral de perimetru L. Rezulta: .

Deoarece T . Forta Lorentz este egala cu forta centrifuga: .

181.

Vectorial, , unde ; , iar scalar

.

Se tine cont ca ; cand conductorul este paralel cu liniile de camp magnetic , deci si forta este nula, nu maxima. Corect D.

B este inductia magnetica a unui camp exterior in care este plasat conductorul, altul decat campul produs de curentul care trece prin conductor.

Forta Lorentz este in permanenta perpendiculara pe viteza de deplasare a particulei, deci acceleratia tangentiala este mereu nula si modulul vitezei ramane in permanenta acelasi; in consecinta, energia cinetica nu se modifica.

186. Inductia electromagnetica inseamna generarea tensiune electromotoare induse, care, in cazul de fata, se datoreaza variatiei fluxului inductiei magnetice si are loc independent de proprietatile fizice locale ale mediului, putandu-se produce inclusiv in vid. Spira nu are decat rolul de a pune in evidenta existenta unui curent electric indus.

187. Forta Lorentz este in permanenta perpendiculara pe viteza de deplasare a particulei, deci acceleratia tangentiala este mereu nula si modulul vitezei ramane in permanenta acelasi.

188. In ambele cazuri solenoizii L_A si L_B sunt legati in serie, deci intensitatea curentului I care trece prin ei este aceeasi, atat in cazul din Fig. prob. 188.a, cat si in cazul din Fig. prob. 188.b. In cazul a), ei nu se influenteaza unul pe celalalt, iar valoarea inductiei magnetice pe axa fiecaruia este data de , unde notatiile sunt cele cunoscute, si este aceeasi. In cazul b), campul pe axa comuna este egala cu rezultatul superpozitiei campurilor produse de cei doi solenoizi. Daca solenoizii sunt bobinati in sensuri opuse, inductia magnetica produsa de fiecare dintre ei pe axa comuna are sensuri contrare, conform cu regula mainii drepte. Asadar, inductia magnetica rezultanta este nula.

189. In ambele cazuri solenoizii L_A si L_B sunt in serie, deci intensitatea curentului I care trece prin ei este aceeasi, atat in cazul a), cat si in cazul b). In cazul a), ei nu se influenteaza unul pe celalalt, iar valoarea inductiei magnetice pe axa fiecaruia este data de , unde notatiile sunt cele cunoscute, si este aceeasi. In cazul b), campul pe axa comuna este superpozitia campurilor produse de cei doi solenoizi. Daca sensul de bobinaj al solenoizilor se pastreaza acelasi, inductia magnetica in punctul indicat nu se modifica, deoarece numarul de spire pe unitatea de lungime nu se modifica.

190. Miscarea de translatie in campul magnetic uniform nu produce flux magnetic variabil in circuitul electric delimitat de conturul spirei conductoare.

191. Sarcina , unde . Deci, .

192. Tensiunea electromotoare medie indusa este data de:

.

19 Campul generat de solenoid este aproximativ uniform la mijlocul acestuia si are valoarea , iar in exteriorul solenoidului campul este nul.

Fluxul prin a doua bobina va fi asadar, , de unde inductanta mutuala are expresia .

;

.

Intrucat , rezulta: adica A, unde - numarul de spire al fiecarei bobine, - sectiunea bobinei.

Tensiunea indusa va fi: ; rezulta prin rezistorul R un curent:

, din care T.

Daca o bara de lungime l se deplaseaza pe o distanta , intr-un timp , inductia magnetica fiind B, atunci variatia fluxului magnetic are expresia: . Conform legii inductiei electromagnetice,

.

Forta Lorentz produce curbarea traiectoriei electronului si este egala cu forta centrifuga, deci , iar , de unde

;

Raspuns corect: F).

Conform definitiei, .

In primul caz:    N.

In al doilea caz: N.

Din legea inductiei electromagnetice, ,

unde si .

Deci , de unde mC.

Din legea inductiei electromagnetice,

, adica , de unde fluxul printr-o spira Wb.

Din conditia de miscare pe cerc, , de unde:

kg.

.

. ;

.

  

Tinand cont de ultimele doua relatii avem:

. , ;

.

   .