ELEKTROMOTORY: Elektrický proud v magnetickém poli (pracovní list)
RNDr. Ivo Novák, Ph.D.
Střední škola, Havířov-Šumbark, Sýkorova 1/613, příspěvková organizace Tento výukový materiál byl zpracován v rámci akce EU peníze středním školám - OP VK 1.5 Výuková sada - ELEKTROMOTORY: Elektrický proud v magnetickém poli, DUM č. 02
Zadání Úloha 1.1 Vodičem, který je umístěn v magnetickém poli (kolmo ke směru magnetických indukčních čar) protéká proud 25 A. Účinná délka vodiče je 5 cm. Magnetické pole působí na vodič silou o velikosti 50 mN. Vypočtěte velikost magnetické indukce magnetického pole.
Úloha 1.2 Stejnosměrný motor má ve vzduchové mezeře (mezi pólovými nástavci a rotorem) magnetické pole s indukcí 0,8 T. Aktivní vinutí rotoru mezi póly má 400 závitů, kterými protéká proud 10 A. Účinná délka vodiče je 150 mm. Vypočtěte sílu na jednom pólu rotoru (rotorem pak otáčí více sil).
Úloha 1.3 Určete, ve kterém případě je orientace magnetických indukčních čar kolem vodiče, kterým protéká elektrický proud, naznačena správně:
a)
b)
c)
Úloha 1.4 Určete, jaké účinky působí na vodič, kterým protéká elektrický proud a který je umístěn v magnetickém poli: a) silové
b) magnetické
c) elektrické
d) žádné
Úloha 1.5 Určete, na čem závisí směr síly vychylující vodič, kterým protéká elektrický proud a je umístěn v magnetickém poli: a) jen na směru elektrického proudu ve vodiči b) jen na směru magnetického toku magnetického pole c) na vzdálenosti vodiče a magnetického pole d) na směru elektrického proudu ve vodiči a směru magnetického toku magnetického pole
Úloha 1.6 Určete směr magnetické síly, která působí na přímý vodič, kterým protéká elektrický proud a je umístěn mezi póly magnetu: a) vlevo b) vpravo c) dolů (od severního k jižnímu pólu magnetu) d) nahoru (od jižního k severnímu pólu magnetu) -2-
směr proudu I
S
J
Úloha 1.7 Určete výsledné magnetické pole magnetu a vodiče, kterým protéká elektrický proud: J
a)
S
J
b)
S
S
c)
J
S
d)
J
Úloha 1.8 Do obrázku, který jste vybrali, zakreslete šipkou směr síly F vychylující vodič:
Úloha 1.9 Určete, na čem závisí velikost síly vychylující vodič, kterým protéká el. proud a je umístěn v magnetickém poli: a) na magnetické indukci pole, velikosti a rychlosti náboje b) jen na magnetické indukci pole a velikosti náboje c) jen na magnetické indukci pole a rychlosti náboje d) jen na velikosti a rychlosti náboje
Úloha 1.10 Zapište své tvrzení matematicky: F = ..........................................................
-3-
Řešení Úloha 1.1 Vodičem, který je umístěn v magnetickém poli (kolmo ke směru magnetických indukčních čar) protéká proud 25 A. Účinná délka vodiče je 5 cm. Magnetické pole působí na vodič silou o velikosti 50 mN. Vypočtěte velikost magnetické indukce magnetického pole.
Odpověď: Velikost magnetické indukce magnetického pole bude 40 mT.
Úloha 1.2 Stejnosměrný motor má ve vzduchové mezeře (mezi pólovými nástavci a rotorem) magnetické pole s indukcí 0,8 T. Aktivní vinutí rotoru mezi póly má 400 závitů, kterými protéká proud 10 A. Účinná délka vodiče je 150 mm. Vypočtěte sílu na jednom pólu rotoru (rotorem pak otáčí více sil).
Odpověď: Na jednom pólu rotoru stejnosměrného motoru bude působit síla o velikosti 480 N.
Úloha 1.3 Určete, ve kterém případě je orientace magnetických indukčních čar kolem vodiče, kterým protéká elektrický proud, naznačena správně:
a)
b)
c)
Úloha 1.4 Určete, jaké účinky působí na vodič, kterým protéká elektrický proud a který je umístěn v magnetickém poli: a) silové
b) magnetické
c) elektrické
-4-
d) žádné
Úloha 1.5 Určete, na čem závisí směr síly vychylující vodič, kterým protéká elektrický proud a je umístěn v magnetickém poli: a) jen na směru elektrického proudu ve vodiči b) jen na směru magnetického toku magnetického pole c) na vzdálenosti vodiče a magnetického pole d) na směru elektrického proudu ve vodiči a směru magnetického toku magnetického pole
Úloha 1.6 Určete směr magnetické síly, která působí na přímý vodič, kterým protéká elektrický proud a je umístěn mezi póly magnetu:
směr proudu I
S
a) vlevo b) vpravo c) dolů (od severního k jižnímu pólu magnetu) d) nahoru (od jižního k severnímu pólu magnetu)
J
Úloha 1.7 Určete výsledné magnetické pole magnetu a vodiče, kterým protéká elektrický proud: J
a)
S
J
b)
S
S
c)
S
J
d)
J
Úloha 1.8 Do obrázku, který jste vybrali, zakreslete šipkou směr síly F vychylující vodič:
Úloha 1.9 Určete, na čem závisí velikost síly vychylující vodič, kterým protéká el. proud a je umístěn v magnetickém poli: a) na magnetické indukci pole, velikosti a rychlosti náboje b) jen na magnetické indukci pole a velikosti náboje c) jen na magnetické indukci pole a rychlosti náboje d) jen na velikosti a rychlosti náboje
Úloha 1.10 Zapište své tvrzení matematicky: F = B ⋅ Q ⋅ v
(N; T, C, m ⋅ s −1 )
Použitá literatura ICT v učivu elektromotorů na střední škole [online]. RNDr. Ivo Novák, Ph.D., Ostravská univerzita v Ostravě, 2008. [Cit. 10. 10. 2012]. Dostupné z URL: http://www.emotor.cz -5-
