Problemes d'electromagnetisme

Enviado por Chuletator online y clasificado en Física

Escrito el 16 de Junio de 2024 en catalán con un tamaño de 5,1 KB

Problema 1 (5p)

En un alternador, un conjunt de 500 espires circulars de radi 3 cm giren al voltant d'un eix perpendicular a un camp magnètic de 5 T. Si la velocitat a la qual giren és de 50 rad/s, calcula:

a) El flux magnètic en funció del temps.

Si N és el nombre d'espires tenim que el flux magnètic és. Així el flux magnètic en funció del temps és.

b) La f.e.m. instantània induïda.

La f.e.m. instantània és.

c) El valor de la f.e.m. màxima.

El valor de la f.e.m. màxima és quan sin (50·t)=1, llavors.

d) El valor de la intensitat instantània si la resistència del circuit és de 25 Ω.

Per la llei d'Ohm tenim: llavors.

e) Valors eficaços de la f.e.m. i de la intensitat.

La f.e.m. eficaç és i la intensitat eficaç és.

Problema 2 (5p)

Un alternador proporciona una tensió de sortida $\varepsilon(t) = 5 \cdot sin (2 \cdot \pi \cdot t)$ a) Per quins instants de temps la f.e.m. és màxima?

La f.e.m. és màxima quan $sin (2 \cdot \pi \cdot t) = 1$ $2 \cdot \pi \cdot t = (2 \cdot n + 1) \cdot \frac{\pi}{2} \ \ \text{on } \ n \ \epsilon \; \mathbf N$ $t = \frac{2 \cdot n + 1}{4} \ \ \text{on } \ n \ \epsilon \ \mathbf N$ $\boxed{t = 0,25 \cdot (2 \cdot n + 1) \; s \ \ \text{ on } \ n \ \epsilon \ \mathbf N }$ així els primers valors són t=0,25 s; 0,75 s; 1,25 s ...

Es llança horitzontalment un protó amb una velocitat de 2·10^6 m/s just pel mig d'un condensador format per dues plaques conductores separades 6 cm i amb una diferència de potencial entre elles de 2100 V. Suposem que el camp elèctric entre les plaques és constant i fora d'elles és nul. Dades: q_p=+1,6·10^-19 C; m_p=1,67·10^-27 kga) Calcula el valor del camp elèctric dins del condensador i representa la seva direcció i sentit.

condensador b) Calcula la força elèctrica sobre el protó. Representa aquesta força.

La força elèctrica és: força

c) S'ha de tenir en compte la força gravitatòria en el moviment del protó? Demostra-ho.

El valor de la força gravitatòria és: Es pot veure que la força gravitatòria és de l'ordre de 10^11 vegades més petita, i per tant no cal tenir en compte la força gravitatòria en aquest problema.

d) Calcula el temps que triga la partícula en travessar el condensador i descriu la seva trajectòria.

A partir de la velocitat i la distància que recorre tenim: El protó descriurà una paràbola.e) Quina distància s'haurà desviat de l'eix central del condensador quan el protó surti del condensador?

L'acceleració vertical és: I el desplaçament vertical:

Entradas relacionadas:

Etiquetas: