Fizică Electricitate
Exercitii rezolvate legea lui faraday clasa 11
Legea lui Faraday descrie inducția electromagnetică: tensiunea electromotoare indusă într-un circuit este egală cu viteza de variație a fluxului magnetic prin circuit. Exercițiile rezolvate pentru clasa a 11-a ilustrează aplicarea acestei legi în situații practice. Vom analiza două probleme tipice cu calculul t.e.m. induse.
Problema 1: Calculul t.e.m. induse la variația fluxului
- 1 Enunț O spiră circulară cu raza de 0,1 m este plasată perpendicular pe un câmp magnetic uniform. Câmpul magnetic crește de la 0,2 T la 0,8 T în 0,5 s. Calculează t.e.m. indusă, dacă spira are 50 de spire.
- 2 Rezolvare pas 1: Calcul flux inițial Fluxul magnetic inițial: Φ₁ = B₁·A·N = 0,2 T × π·(0,1 m)² × 50 = 0,2 × 0,0314 × 50 = 0,314 Wb.
- 3 Rezolvare pas 2: Calcul flux final Fluxul magnetic final: Φ₂ = B₂·A·N = 0,8 T × 0,0314 m² × 50 = 1,256 Wb.
- 4 Rezolvare pas 3: Aplicare lege Faraday t.e.m. indusă: ε = -ΔΦ/Δt = -(1,256 - 0,314) Wb / 0,5 s = -1,884 V. Valoarea absolută este 1,88 V.
Problema 2: t.e.m. la mișcarea conductorului
- 1 Enunț Un conductor de lungime 0,5 m se deplasează cu viteza 4 m/s perpendicular pe un câmp magnetic de 0,3 T. Calculează t.e.m. indusă.
- 2 Rezolvare pas 1: Identificare formulă Pentru conductor în mișcare: ε = B·l·v·sinθ, unde θ este unghiul dintre v și B.
- 3 Rezolvare pas 2: Aplicare numerică θ = 90°, sin90°=1. ε = 0,3 T × 0,5 m × 4 m/s = 0,6 V.
- 4 Rezolvare pas 3: Interpretare Tensiunea de 0,6 V apare la capetele conductorului datorită inducției electromotoare.
Verifică întotdeauna unitățile de măsură și asigură-te că unghiurile sunt corecte în calcule.