http://beach-physics.ir/post/276
1-القای الكترو مغناطیسی را تعریف كنید؟
ایجاد جریان الكتریكی را در یك رسانا(مدار بسته) توسط تغییرات مغناطیسی را القای الكترومغناطیسی مینامند.
2- ازمایشی طراحی كنید كه پدیده القای الكترو مغناطیسی را نشان دهد؟
یك سیم پیچ را به گالوانومتر متصل میكنیم انگاه آهنربایی را به درون سیم پیچ وارد میكنیم. مشاهده میشود كه عقربه گالوانومتر جریانی را نشان میدهد یعنی با تغییر میدان مغناطیسی در سیم پیچ جریان الكتریكی ایجاد كرده ایم( نزدیك شدن اهنربا = افزایش شار = استفاده از خلاف قاعده دست راست یا استفاده از دست چپ)
3-اگر در ازمایش بالا اهنربا را از سیم پیچ دور كنیم چه تغییری مشاهده خواهد شد؟
جریان ایجاد شده در سیم پیچ در خلاف جهت آزمایش قبلی خواهد بود و عقربه گالوانومتر به سمت دیگر حركت میكند( دور شدن اهنربا = كاهش شار= استفاده از قاعده دست راست)
.
4-آهنربا را از قطب N وارد سیم پیچ كنید بطوری كه از درون سیم پیچ عبور كرده و از سمت دیگر خارج شود . مشاهدات خود را بنویسید؟
مشاهده میشود كه در هنگام ورود آهنربا به سیم پیچ عقربه گالوانومتر منحرف شده و وجود جریان را نشان میدهد ..... در هنگام خروج اهنربا از سیم پیچ عقربه گالوانومتر در جهت مخالف حالت اول منحرف میشود .یعنی جریانی در خلاف جریان اولیه در سیم پیچ ایجاد میگردد.
5-چرا جهت جریان القا شده هنگام وارد كردن اهنربا به سیم پیچ در خلاف جهت جریان القا شده در هنگام خروج آهنربا از پیچه است؟
زیرا در هنگام ورود اهنربا میدان دایما در حال افزایش است ولی هنگام خروج میدان مغناطیسی در حال كاهش میباشد . در ضمن هنگام ورود قطب N نزدیك میشود و هنگام خروج قطب S دور میشود كه بنا بر قانون لنز تعیین جهت میكنیم.
6-چه عواملی در ایجاد جریان القایی نقش دارند؟
الف تغییرات میدان مغناطیسی ب- تغییرات مساحت حلقه بسته تغییر زاویه بین بردار عمود بر سطح حلقه و میدان مغناطیسی
7-منظور از شار مغناطیسی چیست؟
در حقیقت عامل اصلی ایجاد جریان القایی را تغییرات شار مغناطیسی مینامیم كه در بر گیرنده سه عامل تغییرات میدان . تغییرات مساحت . و تغییرات زاویه میباشد
AB.COSθ =Φ
8-سه روش جهت ایجاد جریان القایی ( یا تغییر شار ) در یك پیچه بیان كنید؟
الف-پیچه را در یك میدان مغناطیسی یكنواخت ولی متغیر با زمان قرار میدهیم =A .∆B .COSθ Φ∆ مانند نزدیك كردن اهنربا به پیچه یا بالعكس.
ب- پیچه را در یك میدان مغناطیسی یكنواخت و ثابت قرار میدهیم ولی سطح پیچه را دایما تغییر میدهیم .Φ = ∆A. B .COSθ ∆ مثلا با دست دو طرف پیچه را میكشیم تا مساحت پیچه تغییر كند
ج-پیچه را در یك میدان مغناطیسی ثابت با مساحت مقطع ثابت قرار میدهیم ولی آنرا دایما میچرخانیم ( [SUB]1[/SUB] Φ = AB(.COSθ[SUB]2[/SUB] _ COSθ
9-آزمایشی طراحی كنید كه نشان دهد هر چه تغییرات شار سریعتر شود جریان القایی بیشتر میشود؟
آهنربا را از قطب N به اهستگی به سیمپیچ نزدیك میكنیم و عددی را كه گالوانومتر نشان میدهد را یادداشت میكنیم I[SUB]1[/SUB]
دوباره همان اهنربا را از همان فاصله قبلی از قطب N با سرعت به سیم پیچ نزدیك میكنیم و عددی را كه گالوانومتر نشان میدهد را یادداشت میكنیم I[SUB]2[/SUB]
با مقایسه این دو جریان ایجاد شده در سیم پیچ متوجه میشویم كه جریان دومی بیشتر از اولی میباشد زیرا در حالت دوم تغییرات شار نسبت به زمان سریهتر بوده است
پس هر گاه آهنگ تغییرات شار نسبت به زمان افزایش یابد . اندازه جریان القایی هم بیشتر میشود.
10-قانون القای الكترو مغناطیسی فارادی را بیان كنید و رابطه آنرا بنویسید؟
هرگاه شار مغناطیسی كه از هر مدار بسته ای عبور میكند تغییر كند . نیروی محركه ای در آن القا میشود كه بزرگی آن با آهنگ تغییر شارمغناطیسی متناسب است
N ∆Φ/ ∆t = -ε
11-یكای شار مغناطیسی در SI چیست؟
یكای شار را (وبر) میخوانیم و آنرا با نماد wb نشان میدهیم یك وبر معادل یك تسلا .متر مربع میباشد.
1wb = 1T × 1M[SUP]2[/SUP]
12-علامت منفی در فرمول نیرو محركه القایی N ∆Φ/ ∆t = -ε نشان دهنده چیست؟
نشان دهنده آن است كه طبق قانون لنز جهت نیرو محركه القایی همواره با تغییرات شار مخالفت میكند
13-جریان القایی چیست؟
نیرو محركه القایی در پیچه ( با شار متغییر) جریانی تولید میكند كه به آن جریان القایی میگوییم
14-فرمول جریان القایی چیست؟
N ∆Φ/ ∆t= - ε I = E/R
(I = _ (N/R).( ∆Φ/ ∆t
15-قانون لنز را بیان كنید؟
جهت جریان القایی در مدار همواره با عامل ایجاد كننده خود (تغییرات شار) مخالفت میكند.
16-آزمایشی طراحی كنید كه بیانگر قانون لنز باشد؟
سیم پیچی را به گالوانومتر متصل میكنیم . آهنربایی را از قطب N به سیم پیچ نزدیك میكنیم( افزایش میدان و در نتیجه افزایش شار خواهیم داشت ). مشاهده میشود كه عقربه گالوانو متر به سمت راست منحرف میشود.( جهت جریان بر خلاف قاعده دست راست است)
حال همان اهنربا را با سرعت قبلی از پیچه دور میكنیم ( كاهش میدان در نتیجه كاهش شار را خواهیم داشت) . مشاهده میشود كه عقربه گالوانومتر در خلاف جهت قبلی و به سمت چپ متمایل میشود .( جهت جریان مطابق قاعده دست راست است)
نكته:
نزدیك شدن آهنربا—افزایش میدان مغناطیسی—افزایش شار – علامت نیرو محركه منفی – جریان منفی
دور شدن اهنربا – كاهش میدان مغناطیسی –كاهش شار – نیرو محركه مثبت – جریان مثبت
17-آیا با تغییر جریان در سیم لوله . اندازه میدان مغناطیسی هم تغییر میكند؟( به بیان ساده تر آیا در سیملوله یا القاگر با تغییر جریان اصلی . تغییرات میدان مغناطیسی را خواهیم داشت؟)
بله زیرا میدان مغناطیسی سیم لوله از فرمول B= μ[SUB]0[/SUB] n I به دست می آید در نتیجه با تغییر دادن I میزان B هم تغییر خواهد كرد. یا بهتر بگوییم شار عبوری از سیملوله متغییر خواهد بود
18-ایا با تغییر جریان در سیم لوله(القاگر) میتوانیم جریان القایی در مدار به وجود بیاوریم؟
بله با توجه به سوال قبلی. با تغییر جریان در حقیقت یك میدان مغناطیسی متغییر ایجاد كرده ایم كه سیم لوله در این میدان قرار گرفته است .پس باید طبق فرمول N ∆Φ/ ∆t = -ε شاهد تغییر شار و ایجاد نیرو محركه خود القایی و در نهایت ایجاد یك جریان خود القایی در مدار سیم لوله باشیم.
19-خود القایی چیست؟
هرگاه جریانی كه از یك سیم لوله یا پیچه میگذرد. تغییر كند در آن نیرو محركه ای به وجود می آید كه با عامل تغییر جریان مخالفت میكند و به آن نیرو محركه خود القایی گفته میشود . این پدیده را خود القایی میگویند.
به بیان ساده تر:
به این پدیده كه تغییر جریان در یك مدار باعث ایجاد نیرو محركه القایی در همان مدار میشود . خود القایی میگوییم.
20-آیا اگر جریان گذرنده از یك سیم لوله را ثابت و بدون تغییر كنیم .نیرو محركه خود القایی ایجاد میشود؟
خیر زیرا جریان اصلی مدار ثابت است .پس تغییرات میدان مغناطیسی و در نتیجه تغییرات شار را نخواهیم داشت و طبق فرمول N ∆Φ/ ∆t = -ε نیرو محركه ای هم در مدار ایجاد نخواهد شد .
[FONT=tahoma,Vazir,helvetica,sans-serif]منبع :[FONT=tahoma,Vazir,helvetica,sans-serif] *ساحل فیزیک*
1-القای الكترو مغناطیسی را تعریف كنید؟
ایجاد جریان الكتریكی را در یك رسانا(مدار بسته) توسط تغییرات مغناطیسی را القای الكترومغناطیسی مینامند.
2- ازمایشی طراحی كنید كه پدیده القای الكترو مغناطیسی را نشان دهد؟
یك سیم پیچ را به گالوانومتر متصل میكنیم انگاه آهنربایی را به درون سیم پیچ وارد میكنیم. مشاهده میشود كه عقربه گالوانومتر جریانی را نشان میدهد یعنی با تغییر میدان مغناطیسی در سیم پیچ جریان الكتریكی ایجاد كرده ایم( نزدیك شدن اهنربا = افزایش شار = استفاده از خلاف قاعده دست راست یا استفاده از دست چپ)
3-اگر در ازمایش بالا اهنربا را از سیم پیچ دور كنیم چه تغییری مشاهده خواهد شد؟
جریان ایجاد شده در سیم پیچ در خلاف جهت آزمایش قبلی خواهد بود و عقربه گالوانومتر به سمت دیگر حركت میكند( دور شدن اهنربا = كاهش شار= استفاده از قاعده دست راست)
.
4-آهنربا را از قطب N وارد سیم پیچ كنید بطوری كه از درون سیم پیچ عبور كرده و از سمت دیگر خارج شود . مشاهدات خود را بنویسید؟
مشاهده میشود كه در هنگام ورود آهنربا به سیم پیچ عقربه گالوانومتر منحرف شده و وجود جریان را نشان میدهد ..... در هنگام خروج اهنربا از سیم پیچ عقربه گالوانومتر در جهت مخالف حالت اول منحرف میشود .یعنی جریانی در خلاف جریان اولیه در سیم پیچ ایجاد میگردد.
5-چرا جهت جریان القا شده هنگام وارد كردن اهنربا به سیم پیچ در خلاف جهت جریان القا شده در هنگام خروج آهنربا از پیچه است؟
زیرا در هنگام ورود اهنربا میدان دایما در حال افزایش است ولی هنگام خروج میدان مغناطیسی در حال كاهش میباشد . در ضمن هنگام ورود قطب N نزدیك میشود و هنگام خروج قطب S دور میشود كه بنا بر قانون لنز تعیین جهت میكنیم.
6-چه عواملی در ایجاد جریان القایی نقش دارند؟
الف تغییرات میدان مغناطیسی ب- تغییرات مساحت حلقه بسته تغییر زاویه بین بردار عمود بر سطح حلقه و میدان مغناطیسی
7-منظور از شار مغناطیسی چیست؟
در حقیقت عامل اصلی ایجاد جریان القایی را تغییرات شار مغناطیسی مینامیم كه در بر گیرنده سه عامل تغییرات میدان . تغییرات مساحت . و تغییرات زاویه میباشد
AB.COSθ =Φ
8-سه روش جهت ایجاد جریان القایی ( یا تغییر شار ) در یك پیچه بیان كنید؟
الف-پیچه را در یك میدان مغناطیسی یكنواخت ولی متغیر با زمان قرار میدهیم =A .∆B .COSθ Φ∆ مانند نزدیك كردن اهنربا به پیچه یا بالعكس.
ب- پیچه را در یك میدان مغناطیسی یكنواخت و ثابت قرار میدهیم ولی سطح پیچه را دایما تغییر میدهیم .Φ = ∆A. B .COSθ ∆ مثلا با دست دو طرف پیچه را میكشیم تا مساحت پیچه تغییر كند
ج-پیچه را در یك میدان مغناطیسی ثابت با مساحت مقطع ثابت قرار میدهیم ولی آنرا دایما میچرخانیم ( [SUB]1[/SUB] Φ = AB(.COSθ[SUB]2[/SUB] _ COSθ
9-آزمایشی طراحی كنید كه نشان دهد هر چه تغییرات شار سریعتر شود جریان القایی بیشتر میشود؟
آهنربا را از قطب N به اهستگی به سیمپیچ نزدیك میكنیم و عددی را كه گالوانومتر نشان میدهد را یادداشت میكنیم I[SUB]1[/SUB]
دوباره همان اهنربا را از همان فاصله قبلی از قطب N با سرعت به سیم پیچ نزدیك میكنیم و عددی را كه گالوانومتر نشان میدهد را یادداشت میكنیم I[SUB]2[/SUB]
با مقایسه این دو جریان ایجاد شده در سیم پیچ متوجه میشویم كه جریان دومی بیشتر از اولی میباشد زیرا در حالت دوم تغییرات شار نسبت به زمان سریهتر بوده است
پس هر گاه آهنگ تغییرات شار نسبت به زمان افزایش یابد . اندازه جریان القایی هم بیشتر میشود.
10-قانون القای الكترو مغناطیسی فارادی را بیان كنید و رابطه آنرا بنویسید؟
هرگاه شار مغناطیسی كه از هر مدار بسته ای عبور میكند تغییر كند . نیروی محركه ای در آن القا میشود كه بزرگی آن با آهنگ تغییر شارمغناطیسی متناسب است
N ∆Φ/ ∆t = -ε
11-یكای شار مغناطیسی در SI چیست؟
یكای شار را (وبر) میخوانیم و آنرا با نماد wb نشان میدهیم یك وبر معادل یك تسلا .متر مربع میباشد.
1wb = 1T × 1M[SUP]2[/SUP]
12-علامت منفی در فرمول نیرو محركه القایی N ∆Φ/ ∆t = -ε نشان دهنده چیست؟
نشان دهنده آن است كه طبق قانون لنز جهت نیرو محركه القایی همواره با تغییرات شار مخالفت میكند
13-جریان القایی چیست؟
نیرو محركه القایی در پیچه ( با شار متغییر) جریانی تولید میكند كه به آن جریان القایی میگوییم
14-فرمول جریان القایی چیست؟
N ∆Φ/ ∆t= - ε I = E/R
(I = _ (N/R).( ∆Φ/ ∆t
15-قانون لنز را بیان كنید؟
جهت جریان القایی در مدار همواره با عامل ایجاد كننده خود (تغییرات شار) مخالفت میكند.
16-آزمایشی طراحی كنید كه بیانگر قانون لنز باشد؟
سیم پیچی را به گالوانومتر متصل میكنیم . آهنربایی را از قطب N به سیم پیچ نزدیك میكنیم( افزایش میدان و در نتیجه افزایش شار خواهیم داشت ). مشاهده میشود كه عقربه گالوانو متر به سمت راست منحرف میشود.( جهت جریان بر خلاف قاعده دست راست است)
حال همان اهنربا را با سرعت قبلی از پیچه دور میكنیم ( كاهش میدان در نتیجه كاهش شار را خواهیم داشت) . مشاهده میشود كه عقربه گالوانومتر در خلاف جهت قبلی و به سمت چپ متمایل میشود .( جهت جریان مطابق قاعده دست راست است)
نكته:
نزدیك شدن آهنربا—افزایش میدان مغناطیسی—افزایش شار – علامت نیرو محركه منفی – جریان منفی
دور شدن اهنربا – كاهش میدان مغناطیسی –كاهش شار – نیرو محركه مثبت – جریان مثبت
17-آیا با تغییر جریان در سیم لوله . اندازه میدان مغناطیسی هم تغییر میكند؟( به بیان ساده تر آیا در سیملوله یا القاگر با تغییر جریان اصلی . تغییرات میدان مغناطیسی را خواهیم داشت؟)
بله زیرا میدان مغناطیسی سیم لوله از فرمول B= μ[SUB]0[/SUB] n I به دست می آید در نتیجه با تغییر دادن I میزان B هم تغییر خواهد كرد. یا بهتر بگوییم شار عبوری از سیملوله متغییر خواهد بود
18-ایا با تغییر جریان در سیم لوله(القاگر) میتوانیم جریان القایی در مدار به وجود بیاوریم؟
بله با توجه به سوال قبلی. با تغییر جریان در حقیقت یك میدان مغناطیسی متغییر ایجاد كرده ایم كه سیم لوله در این میدان قرار گرفته است .پس باید طبق فرمول N ∆Φ/ ∆t = -ε شاهد تغییر شار و ایجاد نیرو محركه خود القایی و در نهایت ایجاد یك جریان خود القایی در مدار سیم لوله باشیم.
19-خود القایی چیست؟
هرگاه جریانی كه از یك سیم لوله یا پیچه میگذرد. تغییر كند در آن نیرو محركه ای به وجود می آید كه با عامل تغییر جریان مخالفت میكند و به آن نیرو محركه خود القایی گفته میشود . این پدیده را خود القایی میگویند.
به بیان ساده تر:
به این پدیده كه تغییر جریان در یك مدار باعث ایجاد نیرو محركه القایی در همان مدار میشود . خود القایی میگوییم.
20-آیا اگر جریان گذرنده از یك سیم لوله را ثابت و بدون تغییر كنیم .نیرو محركه خود القایی ایجاد میشود؟
خیر زیرا جریان اصلی مدار ثابت است .پس تغییرات میدان مغناطیسی و در نتیجه تغییرات شار را نخواهیم داشت و طبق فرمول N ∆Φ/ ∆t = -ε نیرو محركه ای هم در مدار ایجاد نخواهد شد .
[FONT=tahoma,Vazir,helvetica,sans-serif]منبع :[FONT=tahoma,Vazir,helvetica,sans-serif] *ساحل فیزیک*