Škola: Masarykovo gymnázium Vsetín Autor: Mgr. Jitka Novosadová DUM: MGV_F_SS_3S3_D16_Z_OPAK_E_Nestacionarni_magneticke_pole_T Vzdělávací obor: Člověk a příroda Fyzika Tematický okruh: Nestacionární magnetické pole Téma: Opakování učiva formou testových úloh NESTACIONÁRNÍ MAGNETICKÉ POLE POJMY K ZOPAKOVÁNÍ nestacionární pole, elektromagnetická indukce, indukované elektromotorické napětí a indukovaný proud, magnetický indukční tok, Faradayův zákon elektromagnetické indukce, Lenzův zákon, vířivé proudy, vlastní indukce, indukčnost cívky, henry, weber, přechodný děj, energie magnetického pole Testové úlohy varianta A 1. Vyberte pravdivé tvrzení: a. Nestacionární magnetické pole má časově neměnný vektor magnetické indukce. b. Nestacionární magnetické pole se nachází kolem vodiče se střídavým proudem. c. Zdrojem nestacionárního magnetického pole může být pohybující se magnet. d. Nestacionární magnetické pole je reálné pole, které nejde popsat a musí být nahrazeno zjednodušujícím modelem. 2. Vyberte nepravdivé tvrzení: a. Nestacionární magnetické pole je příčinou vzniku elektrického pole ve vodiči. b. Elektromagnetickou indukci demonstrujeme zasouváním železného hranolu do cívky. c. Elektromagnetická indukce vysvětluje fungování elektromagnetického relé. d. Elektromagnetická indukce je vektorová fyzikální veličina se značkou B a jednotkou tesla. 3. Magnetický indukční tok: a. je skalární fyzikální veličina s jednotkou weber b. je vektorová fyzikální veličina definovaná vztahem Φ = B S c. je nulový v případě, že jsou magnetické indukční čáry kolmé k ploše d. je vektorová fyzikální veličina, jejíž směr je shodný s vektorem B 4. Vyberte pravdivé tvrzení: a. Faradayův zákon elektromagnetické indukce říká, že při časové změně magnetického pole se v uzavřených vodičích indukuje elektrické napětí. b. Lenzův zákon říká, že indukovaný proud je maximální při zapínání primární cívky. c. Foucaultovy proudy jsou indukované proudy v plošných vodičích. d. Indukované napětí je vždy záporné. 5. Vlastní indukce: a. je vznik indukovaného elektrického náboje po vložení vodiče do elektrostatického pole b. má značku L c. je vznik indukovaného el. pole ve vodiči jako následek změn proudu procházejícího tímto vodičem d. zapříčiní, že žárovka zapojená do série s cívkou s jádrem se po sepnutí zdroje rozsvítí se zpožděním 6. Vyberte správnou dvojici veličina její jednotka: a. indukovaný proud - lenz b. magnetická indukce henry c. induktance tesla d. indukční tok weber 7. Vyjádřete jednotku indukčnosti pomocí základních jednotek SI: a. kg m -2 A 2 s b. kg m 2 A 2 s -2 c. kg m 2 A s -2 d. kg m A 2 s 2 1/5
8. Vyberte pravdivé tvrzení: a. Cívka s malou indukčností se nazývá tlumivka. b. Malý magnet, který padá kovovou trubicí, dopadne na zem později, než magnet padající mimo trubici. c. Při přerušení proudu v obvodu s cívkou se indukuje napětí stejné polarity jako má zdroj. d. Cívka má indukčnost 1 H, pokud změna proudu o 1 A vyvolá změnu magnetického indukčního toku o 1 Wb. 9. Směr indukovaného proudu určíme: a. Lencovým pravidlem b. Lorentzovým pravidlem c. Ampérovým pravidlem pravé ruky d. Flemingovým pravidlem 10. Rovinný závit se rovnoměrně otáčí v homogenním magnetickém poli. Pro napětí indukované na koncích závitu platí: a. je nezávislé na rychlosti otáčení závitu b. má harmonický průběh c. je konstantní d. je nulové, dokud nepřipojíme zdroj napětí 11. Energie magnetického pole cívky o indukčnosti 250 mh je 5 mj. Jaký proud cívkou prochází? a. 40 ma b. 200 ma c. 20 ma d. 10 ma 12. Kruhovým závitem orientovaným kolmo k indukčním čarám homogenního magnetického pole o magnetické indukci 512 mt prochází indukční tok 4 mwb. Určete průměr závitu. a. 10 cm b. 5 cm c. 13 cm d. 16 cm 13. Cívkou o indukčnosti 200 mh prochází magnetický indukční tok 0,6 Wb. Určete velikost proudu procházejícího cívkou. a. 3 ma b. 120 ma c. 3 A d. 30 ma 14. Určete indukčnost cívky, v níž je při poklesu proudu o 350 ma za sekundu generováno napětí 70 mv. a. 200 mh b. 5 H c. 24,5 mh d. 245 mh 15. Energie magnetického pole cívky je: a. přímo úměrná induktanci cívky b. přímo úměrná proudu v cívce c. přímo úměrná kvadrátu proudu v cívce d. nepřímo úměrná záporně vzatému indukovanému napětí 2/5
Testové úlohy varianta B 1. Vyberte pravdivé tvrzení: a. Nestacionární magnetické pole má časově proměnný vektor magnetické indukce. b. Nestacionární magnetické pole se nachází jedině kolem vodiče protékaného stejnosměrným proudem. c. Nestacionární magnetické pole je reálné pole, které nejde popsat a musí být nahrazeno zjednodušujícím modelem. d. Zdrojem nestacionárního magnetického pole může být pohybující se vodič s proudem. 2. Vyberte nepravdivé tvrzení: a. Stacionární magnetické pole je příčinou vzniku elektrického pole ve vodiči. b. Elektromagnetickou indukci demonstrujeme zasouváním tyčového magnetu do cívky. c. Elektromagnetická indukce vysvětluje fungování elektromagnetu. d. Leží-li magnet vedle cívky v klidu, je indukovaný elektrický proud v jejích závitech nulový. 3. Magnetický indukční tok: a. je skalární fyzikální veličina s jednotkou henry b. je vektorová fyzikální veličina, jejíž směr je shodný s vektorem B c. je fyzikální veličina definovaná vztahem Φ = B S sinα d. je nulový v případě, že jsou magnetické indukční čáry rovnoběžné s plochou 4. Vyberte pravdivé tvrzení: a. Faradayův zákon elektromagnetické indukce zní U i = Φ t b. Při časové změně magnetického pole se v uzavřených vodičích indukuje elektrické napětí. c. Lenzův zákon říká, že indukovaný proud má vždy takový smě, aby jeho magnetické účinky působily proti změně, která ho vyvolala. d. Jádra vysokofrekvenčních cívek se dělají z nízko odporových plátků oceli. 5. Vlastní indukce: a. má jednotku henry b. je vznik indukovaného elektrického náboje po vložení vodiče do magnetického pole c. zapříčiní, že žárovka zapojená do série s cívkou s jádrem se po sepnutí zdroje rozsvítí dříve než žárovka zapojená do série s rezistorem d. je vznik indukovaného el. pole ve vodiči jako následek změn proudu procházejícího tímto vodičem 6. Vyberte správnou dvojici veličina její jednotka: a. magnetická indukce tesla b. indukčnost weber c. induktance henry d. indukovaný proud lenz 7. Vyjádřete jednotku indukčnosti pomocí základních jednotek SI: a. kg m A 2 s 2 b. kg m -2 A 2 s c. kg m 2 A s -2 d. kg m 2 A 2 s -2 8. Vyberte pravdivé tvrzení: a. Cívka s velkou indukčností se nazývá tlumivka. b. Malý magnet, který padá kovovou trubicí, dopadne na zem dříve, než magnet padající mimo trubici. c. Při přerušení proudu v obvodu s cívkou se indukuje napětí opačné polarity, než má zdroj. d. Cívka má indukčnost 1 H, pokud změna proudu o 1 A za dobu 1 s vyvolá v cívce vznik indukovaného napětí 1 V. 9. Směr indukovaného proudu určíme: a. Ampérovým pravidlem pravé ruky b. Lorentzovým pravidlem c. Lencovým pravidlem d. Flemingovým pravidlem 3/5
10. Rovinný závit se rovnoměrně otáčí v homogenním magnetickém poli. Pro napětí indukované na koncích závitu platí: a. je konstantní b. má harmonický průběh c. je nulové, dokud nepřipojíme zdroj napětí d. je nezávislé na ploše rotujícího závitu 11. Energie magnetického pole cívky o indukčnosti 2 H je 40 mj. Jaký proud cívkou prochází? a. 40 ma b. 200 ma c. 6,3 A d. 10 ma 12. Kruhovým závitem orientovaným kolmo k indukčním čarám homogenního magnetického pole o magnetické indukci 190 mt prochází indukční tok 6 mwb. Určete průměr závitu. a. 20 cm b. 10 cm c. 6 cm d. 33 cm 13. Cívkou o indukčnosti 350 mh prochází magnetický indukční tok 0,7 Wb. Určete velikost proudu procházejícího cívkou. a. 2 ma b. 245 ma c. 2 A d. 20 ma 14. Určete indukčnost cívky, v níž je při poklesu proudu o 400 ma za sekundu generováno napětí 80 mv. a. 200 mh b. 5 H c. 32 mh d. 320 mh 15. Energie magnetického pole cívky je: a. přímo úměrná indukčnosti cívky b. přímo úměrná proudu v cívce c. nepřímo úměrná kvadrátu proudu v cívce d. nepřímo úměrná časové změně proudu 4/5
SEZNAM ZDROJŮ [01] LEPIL, Oldřich a ŠEDIVÝ, Přemysl. Fyzika pro gymnázia. Elektřina a magnetismus. 6. vyd. Praha: Prometheus, 2010. 342 s. ISBN 978-80-7196-385-1. [02] LEPIL, Oldřich, Milan BEDNAŘÍK a Miroslava ŠIROKÁ. Fyzika: sbírka úloh pro střední školy. 3. vyd. Praha: Prometheus, c1995, 269 s. Učebnice pro střední školy (Prometheus). ISBN 80-719-6266-X. METODICKÝ LIST Název školy Masarykovo gymnázium Vsetín Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0487 Autor Mgr. Jitka Novosadová Název šablony III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Název DUMu MGV_F_SS_3S3_D16_Z_OPAK_E_Nestacionarni_magneticke_pole_T Stupeň a typ vzdělávání Gymnaziální vzdělávání Vzdělávací oblast Člověk a příroda Vzdělávací obor Fyzika Tematický okruh Nestacionární magnetické pole Druh učebního materiálu Testové úlohy Cílová skupina Žák, 15 20 let Anotace Testové úlohy jsou určeny do výuky studentům jako souhrnné zopakování probraného celku, náplň: nestacionární magnetické pole Vybavení, pomůcky - Klíčová slova nestacionární pole, elektromagnetická indukce, indukované elektromotorické napětí a indukovaný proud, magnetický indukční tok, Faradayův zákon elektromagnetické indukce, Lenzův zákon, vířivé proudy, vlastní indukce, indukčnost cívky, henry, weber, přechodný děj, energie magnetického pole Datum 2.12.2013 5/5