Magnetosztatika - Mágneses tér energiája. Váltakozó áram, eltolási áram

A Fizipedia wikiből
Navigáció Pt·1·2·3
Kísérleti fizika gyakorlat 2.
Gyakorlatok listája:
  1. Erőhatások elektromos erőtérben, elektromos térerősség
  2. Elektromos potenciál
  3. Dielektrikumok, Gauss-tétel. Kapacitás, kondenzátorok
  4. Kapacitás, kondenzátorok. Elrendezések energiája
  5. Vezetőképesség, áramsűrűség
  6. Biot-Savart törvény, gerjesztési törvény
  7. Erőhatások mágneses térben
  8. Mágneses térerősség. Kölcsönös és öninduktivitás
  9. Az indukció törvénye, mozgási indukció
  10. Mágneses tér energiája. Váltakozó áram, eltolási áram
Magnetosztatika - Mágneses tér energiája. Váltakozó áram, eltolási áram
Feladatok listája:
  1. Toroid energiája
  2. Légrésben és a vasmagban tárolt energia
  3. Tranziens jelenség LR körben
  4. Fáziskésés váltakozó-áramú LR körben
  5. Eltolási áram síkkondenzátorban
  6. Váltakozó áramra kapcsolt síkkondenzátorban a térerősség
  7. Eltolási áramsűrűség szolenoidban
© 2012-2013 BME-TTK, TÁMOP4.1.2.A/1-11/0064

Feladatok

  1. Egy \setbox0\hbox{$N$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% menetes toroid vasmagjában \setbox0\hbox{$I$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% áramerősség hatására \setbox0\hbox{$\Phi$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% fluxus jön létre. Mekkora a mágneses tér energiája?
  2. Egy \setbox0\hbox{$r$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% középsugarú, \setbox0\hbox{$A$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% keresztmetszetű vasgyűrűre \setbox0\hbox{$N$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% menetet tekercselnek. A gyűrűn \setbox0\hbox{$b$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% széles légrést alakítanak ki. A használatos gerjesztő áramoknál a vas relatív permeabilitása \setbox0\hbox{$\mu_r$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%. Határozzuk meg a légrésben és a vasmagban tárolt energia arányát! Az energiából mekkora öninduktivitás számolható?
  3. Egy \setbox0\hbox{$L$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% induktivitású és \setbox0\hbox{$R$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% ellenállású tekercset egy \setbox0\hbox{$U$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% elektromotoros erejű telephez kapcsolunk. Mennyi idő alatt éri el az áram az állandósult értékének az \setbox0\hbox{$50\%$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%-át?
  4. Egy \setbox0\hbox{$L$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% induktivitású tekercset és egy \setbox0\hbox{$R$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% ellenállást egy \setbox0\hbox{$\omega$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% frekvenciával szinuszosan változó feszültségű forrásra kapcsolunk. Mekkora \setbox0\hbox{$\phi$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% szöggel késik az áram a feszültséghez képest?
  5. Határozzuk meg, mekkora az eltolási áram egy olyan síkkondenzátor esetén, amelynek lemezei egymással párhuzamosak maradnak, miközben \setbox0\hbox{$u$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% sebességgel távolodnak egymástól, ha
    a) az \setbox0\hbox{$\omega$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% töltéssűrűség állandó
    b) a lemezek közötti feszültség állandó.

  6. Mekkora egy S keresztmetszetű ideális síkkondenzátor lemezei között az elektromos térerősség maximális értéke, ha a kondenzátorra kapcsolt áram szinuszosan váltakozik: Vagyis \setbox0\hbox{$I(t) = I_0\cdot \sin(\omega t)$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%
  7. Hosszú, egyenes szolenoid hosszegységenként \setbox0\hbox{$n$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% menettel rendelkezik, és \setbox0\hbox{$I = I_0\cdot \sin\left(\omega t\right)$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0% erősségű váltakozó áram járja át. Határozzuk meg az eltolási áramsűrűséget a szolenoid tengelyétől mért távolság függvényében, ha szolenoid keresztmetszetének sugara \setbox0\hbox{$R$}% \message{//depth:\the\dp0//}% \box0%!