MAGNETNI PRETOK IN INDUKCIJA

1.      Kvadratno zanko iz jeklene žice z robom 10 cm postavimo v homogeno magnetno polje gostote 1 T. Ravnina zanke je pravokotna na silnice. Kolikšen je magnetni pretok skozi zanko? Kolikšen je magnetni pretok skozi zanko, če zanko zasukamo za kot 60o okrog osi, ki je pravokotna na magnetne silnice? V kateri legi zanke je magnetni pretok skozi zanko enak nič? (Rešitev: Fm=0.01 Vs)

2.      Kolikšna je induktivnost tokovne zanke, če električni tok 2.5 A po zanki povzroča magnetni pretok skozi zanko 2 x 10-4 Vs ? (Rešitev: L=8×10-5 H)

3.      Kolikšen je magnetni pretok skozi tuljavo s 50 ovoji na dolžini 40 cm, in s presekom 6 cm2, če skozi tuljavo spustimo tok 5 A ? (Rešitev: Fm=2.4×10-5 Vs)

4.      Tuljava s 1000 ovoji ima kvadratni presek z dolžino stranice 4 cm. Postavljena je v magnetno polje z gostoto 0.2 T, tako da so silnice magnetnega polja pravokotne na presek tuljave. Tuljavo začnemo vleči iz magnetnega polja s hitrostjo 0.5 m/s in pri tem pazimo, da ostajajo silnice magnetnega polja pravokotne na presek tuljave. Kolikšna napetost se inducira v tuljavi? (Rešitev: Ui=4 V)

5.      Okrogla zanka s presekom 5 cm2 je postavljena v magnetnem polju z gostoto 0.5 T, tako da magnetne silnice ne prebadajo ravnine zanke. Zanko začnemo vrteti s kotno hitrostjo 4 s-1 okrog osi, ki leži v ravnini zanke in je pravokotna na magnetne silnice. Kakšna je odvisnost inducirane napetosti v zanki od časa? Pri katerem kotu bo inducirana napetost največja? Kolikšna je največja inducirana napetost? (Rešitev: Ui= -w×B×S×sin(w×t); j=90°; UiMax=1 mV)

6.      V notranjosti dolge tuljave s 5000 ovoji na dolžini 50 cm je kvadratna zanka s 100 ovoji in robom 2 cm. Zanka je pravokotna na magnetne tokovnice. Kolikšna napetost se inducira v zanki, če se tok skozi tuljavo spreminja s časom kot opisuje enačbi: (a) I = kt (k=1 A/s); (b) I = I1 + Iosin(w t + j ) (I1 = 5 A, Io = 10 A, w =8 s-1, j = p/4) (Rešitev: (a) Ui=5×10-4 V; (b) Ui=4×10-2 V×cos(8 s-1×t + p/4))

7.      Na kolesu je pritrjen dinamo s katerim med vožnjo napajamo svetilko. Polmer kolesca na dinamu je 1 cm. Kolesce vrti tuljavo v dinamu. Tuljava ima 500 ovojev in presek 6 cm2, in se vrti v magnetnem polju trajnega magneta gostote 0.05 T. S kolikšno hitrostjo se moramo peljati s kolesom, da bo amplituda napetosti na dinamu 6 V? (Rešitev: v=4 m/s)

8.      Reaktivno letalo leti s hitrostjo 1080 km/h v vodoravni smeri v zemeljskem magnetnem polju. Kolikšna napetost se inducira med koncema kril razpona 15 m, če je vertikalna komponenta gostote zemeljskega magnetnega polja 5 x 10-5 T. (Rešitev: Ui=0.23 V)

9.      Pravokotna zanka iz bakrenih palic je postavljena navpično v magnetnem polju z gostoto 0.4 T. Magnetne silnice kažejo v vodoravni smeri in sekajo ravnino zanke pod pravim kotom. Gornja prečka zanke lahko prosto drsi v navpični smeri po obeh stranskih palicah. Ko prečko spustimo, začne pospešeno padati, dokler ne doseže ravnovesne hitrosti. S kolikšno (konstantno) hitrostjo pada? Trenje zanemarimo. Električni upor preostalega dela zanke je zanemarljivo majhen v primerjavi z uporom padajoče prečke. (specifični upor bakra je 1.8 x 10-8 Wm, gostota bakra je 8.8 kg/dm3) (Rešitev: v=1 cm/s)

10.  Tuljava z zanemarljivim uporom je vezana zaporedno z 10 kW uporom. Po času 5 ms po priključitvi vezja na napetost 50 V teče tok 2 mA. Kolikšna je induktivnost tuljave? Koliko energije je shranjene v tuljavi v tem trenutku? (Rešitev: L=98 H; Wm=2×10-4 J)

11.  L-C vezje ima parametre L=1.5 H in C=4 mF. Začetni naboj na kondenzatorju je 4 mC. Izračunaj frekvenco nihanja napetosti na kondenzatorju in poišči funkcijsko odvisnost toka od časa! (Rešitev: no=65 Hz; I= -C×Uo×w×sin(w×t))

12.  S starim radijskim sprejemnikom bi radi poslušali radio na frekvenci 100.0 MHz. V sprejemniku je nihajni krog z zanemarljivo upornostjo, z induktivnostjo 100 mH, površina kondenzatorskih plošč pa je 0.25 cm2. Med ploščama kondenzatorja je zrak. Koliko moramo razmakniti plošči kondenzatorja, da bomo ulovili želeno postajo? (Rešitev: d=8.9 mm)