Δυο αγωγοί και το μαγνητικό τους πεδίο

 

Δύο ευθύγραμμοι παράλληλοι αγωγοί απείρου μήκους, κάθετοι στο επίπεδο της σελίδας, διέρχονται από τα σημεία Α και Γ, μιας ευθείας (ε) και διαρρέονται από ρεύματα με εντάσεις Ι₁ και Ι₂. Στο σχήμα βλέπετε την φορά της έντασης του πρώτου αγωγού στο Α (με φορά προς τα μέσα) και την ένταση του συνολικού μαγνητικού πεδίου των δύο αγωγών, στο μέσον Μ του τμήματος ΑΓ. Αν Ι₁=4 Α, (ΑΓ)=10cm, ενώ k_μ=10^-7Ν/Α²:

i) Ποια η φορά της έντασης Ι₂ του ρεύματος που διαρρέει τον δεύτερο αγωγό;

ii) Αν Β_Μ=0,8∙10^-5Τ, να υπολογιστεί η ένταση Ι₂ του ρεύματος που διαρρέει τον δεύτερο αγωγό.

iii) Ποια είναι η μικρότερη τιμή του μέτρου της έντασης του μαγνητικού πεδίου και σε ποιο ή ποια σημεία του επιπέδου της σελίδας επιτυγχάνεται;

iv) Σε ποιες περιοχές της ευθείας (ε) η ένταση του μαγνητικού πεδίου έχει κατεύθυνση αντίθετη, της έντασης στο σημείο Μ;

v) Αν στο σημείο Ο της μεσοκαθέτου του τμήματος ΑΓ η ένταση του μαγνητικού πεδίου σχηματίζει γωνία θ=45° με την ΑΓ, να υπολογιστεί η απόσταση (ΟΜ)=y.

Απάντηση:

ή

 Δυο αγωγοί και το μαγνητικό τους πεδίο

 Δυο αγωγοί και το μαγνητικό τους πεδίο

Ο νόμος Biot-Savart και εφαρμογές του

 

Ας ακολουθήσουμε μια πορεία αναλογίας για να καταλήξουμε στον γνωστό νόμο Biot-Savart ξεκινώντας από τον γνωστό μας νόμο Coulomb.  Τι ακριβώς μας λέει ο νόμος αυτός;

 Αν στα σημεία Α και Γ έχουμε δύο ακίνητα σημειακά ηλεκτρικά φορτία Q₁ και Q₂, έστω θετικά. Τότε το φορτίο Q₂ απωθείται με δύναμη μέτρου...

Διαβάστε τη συνέχεια...

ή

 Ο νόμος Biot-Savart και εφαρμογές του

Ποια η κίνηση του κυλίνδρου;

 

Δίνεται ένας κύλινδρος μάζας m=4kg και ακτίνας R, ακίνητος σε οριζόντιο επίπεδο, με το οποίο παρουσιάζει συντελεστές τριβής μ_s=μ=0,5. Το κεντρικό τμήμα του κυλίνδρου φέρει εγκοπή βάθους x= ½ R, στην οποία έχουμε τυλίξει αβαρές μη εκτατό νήμα, στο άκρο Α του οποίου, κάποια στιγμή,  ασκούμε οριζόντια δύναμη F, όπως στο σχήμα.

i)  Ποια είναι η μέγιστη δύναμη F που μπορούμε να ασκήσουμε μέσω του νήματος στον κύλινδρο, ώστε αυτός να κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει.

ii) Αν ασκήσουμε δύναμη μέτρου F₁=36Ν, να βρεθεί η επιτάχυνση του κέντρου Ο του κυλίνδρου καθώς και η οριζόντια επιτάχυνση του σημείου επαφής με το έδαφος, σημείου Γ.

iii) Ποιο το μέτρο της δύναμης F₂ ώστε τα σημεία Ο και Γ να έχουν ίσες επιταχύνσεις; Τι κίνηση κάνει τότε ο κύλινδρος;

iv) Να περιγράψετε την κίνηση του κυλίνδρου αν το μέτρο της ασκούμενης δύναμης γίνει F₃=48Ν.

Δίνεται η ροπή αδράνειας του κυλίνδρου Ι_cm= ½ mR².

Απάντηση:

ή

 Ποια η κίνηση του κυλίνδρου;

 Ποια η κίνηση του κυλίνδρου;

Επαναληπτικές εξετάσεις Φυσικής 2021

 

Δείτε τα σημερινά θέματα των επαναληπτικών πανελλαδικών εξετάσεων στο μάθημα της Φυσικής, με κλικ εδώ.

Τα αντίστοιχα θέματα Ελλήνων του εξωτερικού από εδώ.

Εναλλακτικά:

Για τα θέματα στο μάθημα “ΦΥΣΙΚΗ” πατήστε εδώ.

Για τα θέματα στο μάθημα “ΦΥΣΙΚΗ – ΕΛΛΗΝΩΝ ΕΞΩΤΕΡΙΚΟΥ” πατήστε εδώ.

Ένα τριγωνικό πλαίσιο μέσα σε ΟΜΠ

 

Στο διπλανό σχήμα, βλέπετε ένα ορθογώνιο τριγωνικό πλαίσιο, σχήματος ορθογωνίου τριγώνου ΑΒΓ, το οποίο  διαρρέεται από ρεύμα έντασης Ι και  βρίσκεται μέσα σε ένα ομογενές μαγνητικό πεδίο, με δυναμικές γραμμές παράλληλες στην πλευρά ΑΒ. Αν η δύναμη Laplace που ασκείται στην κάθετη πλευρά ΑΓ του πλαισίου, έχει μέτρο F₁=1Ν, ζητούνται:

i)  Να βρεθούν οι δυνάμεις (κατεύθυνση και μέτρο) που δέχεται κάθε πλευρά του πλαισίου, καθώς και η συνισταμένη των δυνάμεων αυτών.

ii) Αν το μήκος της πλευράς ΑΒ είναι 40cm, να υπολογιστεί η συνολική ροπή των δυνάμεων Laplace που ασκούνται στο πλαίσιο, ως προς:

α) Το κέντρο βάρους του τριγώνου και β) ως προς την κορυφή Α του τριγώνου.

Απάντηση:

ή

 Ένα τριγωνικό πλαίσιο μέσα σε ΟΜΠ

 Ένα τριγωνικό πλαίσιο μέσα σε ΟΜΠ

Ένας τριγωνικός βρόχος σε ΟΜΠ

Ένας βρόχος σχήματος ισοπλεύρου τριγώνου ΑΒΓ πλευράς α=1m, το οποίο αποτελείται από ομογενές και ισοπαχές σύρμα, συνδέεται  στις κορυφές Α και Γ με τους πόλους μιας πηγής ΗΕΔ Ε και εσωτερικής αντίστασης r. Το τρίγωνο βρίσκεται μέσα σε ένα ομογενές μαγνητικό πεδίο, με ένταση Β=1Τ, κάθετη στο επίπεδο του τριγώνου, όπως στο σχήμα. Αν η πλευρά ΑΒ του τριγώνου διαρρέεται από ρεύμα έντασης Ι₁=2Α, να βρεθούν:

i) Η δύναμη Laplace που ασκείται στις πλευρές ΑΒ και ΒΓ.

ii) Η ένταση του ρεύματος που διαρρέει την πλευρά ΑΓ, καθώς και η δύναμη Laplace που ασκείται στην ΑΓ από το μαγνητικό πεδίο.

iii) Η συνισταμένη δύναμη που ασκείται στο τριγωνικό βρόχο, από το μαγνητικό πεδίο.

Απάντηση:

ή

  Ένας τριγωνικός βρόχος σε ΟΜΠ 

  Ένας τριγωνικός βρόχος σε ΟΜΠ 

Μαγνητικά πεδία από κυκλικά τμήματα

 

Στο σχήμα δίνεται ένας οριζόντιος κυκλικός αγωγός ακτίνας r=2cm, ο οποίος διαρρέεται από ρεύμα έντασης Ι=2Α.

i) Να βρεθεί η ένταση του μαγνητικού πεδίου στο κέντρο Ο του αγωγού.

ii) Το παραπάνω μαγνητικό πεδίο μπορεί να αποδοθεί στα μαγνητικά πεδία που δημιουργούν τα δύο ημικύκλια ΑΜΓ και ΓΝΑ. Να υπολογιστεί η ένταση του πεδίου που δημιουργεί το ημικύκλιο ΑΜΓ.

iii) Στο επίπεδο της σελίδας βρίσκεται ο αγωγός του σχήματος, αποτελούμενος από δύο ευθύγραμμα τμήματα ΑΓ και ΔΕ και το ημικύκλιο ΓΜΔ. Με δεδομένο ότι ένας ευθύγραμμος αγωγός, όπως ο ΑΓ, δεν δημιουργεί μαγνητικό πεδίο στην προέκτασή του, άρα και στο κέντρο Ο του ημικυκλίου, να βρείτε την ένταση του μαγνητικού πεδίου στο Ο, που οφείλεται στον αγωγό ΑΓΜΔΕ, αν Ι=2Α και r=2cm.

iv) Να βρείτε επίσης την ένταση  του μαγνητικού πεδίου στην περίπτωση του σχήματος, όπου συνδέουμε σε ένα κύκλωμα δύο αντιδιαμετρικά σημεία του κυκλικού αγωγού, ακτίνας r=1cm, ενώ Ι=2Α.

Απάντηση:

ή

  Μαγνητικά πεδία από κυκλικά τμήματα

  Μαγνητικά πεδία από κυκλικά τμήματα