Perustehtävät (311–319)

311. Johdinsauvan jännite

Johdinsauva liikkuu magneettikentässä nopeudella 3,5 m/s. Sauvan pituus on 25 cm ja magneettikentän voimakkuus 360 mT.

  1. Kuinka suuri on sauvan päiden potentiaaliero?
  2. Magneettikentän suunta muuttuu. Kuinka suuri on magneettikentän suunnan ja sauvan nopeuden välinen kulma, kun jännitteen suuruus on 120 mV?
  3. Kuinka suurella nopeudella sauvan olisi vähintään liikuttava magneettikentässä, jos sauvan päiden väliltä mitataan jännite 1,5 V?
  • Palauta vastaus

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.

312. Induktioilmiö johdinsauvassa

Tarkastellaan induktioilmiötä johdinsauvassa. 
  1. Johdin sauvan päät varautuvat erimerkkisesti, kun johdinsauva liikkuu kohtisuoraan magneettivuon tiheyden suuntaan nähden. Selitä ilmiö käyttäen käsitettä voima.
  2. Miten magneettivuon tiheyden ja nopeuden suunta vaikuttavat sauvan päiden väliltä mitattavan jännitteen merkkiin?
  3. Missä tilanteessa mitattavan jännitteen arvo on nolla volttia, vaikka sauva liikkuu magneettikentässä?
  • Palauta vastaus

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.

313. Ledi ja johdinsilmukka

Johdinsilmukka, johon on kytketty ledi, liikkuu magneettikenttään. Ledin kynnysjännite on 2,2 V. Johdinsilmukka on neliön muotoinen, ja sen sivun pituus on 25 cm. Magneettivuon tiheys kentässä on 0,022 T.

  1. Perustele, miten led voi valaista kuvan mukaisessa tilanteessa.
  2. Laske, kuinka suurella nopeudella silmukan tulisi liikkua, jotta kynnysjännite ylittyy ja valoa syntyy.
  • Palauta vastaus

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.

314. Ympyrän muotoinen johdinsilmukka magneettikentässä

Ympyrän muotoisen johdinsilmukan säde on 7,5 cm ja resistanssi 22 Ω​. Sen läpäisee kuvan mukainen magneettikenttä, jonka magneettivuon tiheys on 0,090 T. 

  1. Laske magneettivuo johdinsilmukan läpi.
  2. Kenttä heikkenee nollaan 0,45 sekunnissa. Määritä indusoituvan sähkövirran suuruus. Perustele myös virran suunta.
  • Palauta vastaus

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.

315. Magneettikentässä kääntyvä sormus

Magneettikuvaukseen menevä potilas unohtaa sormeensa sormuksen, jonka säde on 0,75 cm. Kuvauslaitteen homogeenisen magneettikentän voimakkuus on 1,5 T. Sormus on alussa poikittain kenttään nähden, ja potilas kääntää sitä 90 astetta kenttäviivojen suuntaiseksi 0,35 sekunnin kuluessa. Kuinka suuri keskimääräinen jännite sormukseen indusoituu?
  • Palauta vastaus

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.

316. Käämin jännitteen kuvaaja

Käämissä on 300 kierrosta, ja sen pinta-ala on 0,012 m2. Käämin lävistää sen akselin suuntainen magneettikenttä, jonka voimakkuus muuttuu oheisen kuvaajan mukaisesti. Esitä graafisesti käämissä mitattavan jännitteen kuvaaja ajan suhteen.

  • Palauta vastaus

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.

317. Käämin napojen välinen jännite

Käämi on magneettikentässä. Käämissä on 180 kierrosta. Käämin läpäisevä magneettivuo muuttuu tasaisesti mittausdatan osoittamalla tavalla. Määritä käämiin indusoituvan jännitteen suuruus.

Aineisto:
Taulukko: kaamin_napojen_valinen_jannite.ods (LibreCalc)
Taulukko: kaamin_napojen_valinen_jannite.cmbl (Logger Pro)
Taulukko: kaamin_napojen_valinen_jannite.cap (Capstone)
Taulukko: kaamin_napojen_valinen_jannite.cap (Graphical Analysis)

  • Palauta vastaus

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.

318. Alumiinikappaleet käämin läheisyydessä

Kaksi alumiinikappaletta ripustetaan käämin sydämen vastakkaisiin päihin. Käämiin kytketään tasavirta, joka katkaistaan hetken kuluttua. Selitä, miksi alumiinikappaleet käyttäytyvät videolla havaittavalla tavalla.

​​

  • Palauta vastaus

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.

319. Liikkuva sauva ja lamppu

Magneettikentässä olevan virtapiirin oikeanpuoleista osaa voidaan liu'uttaa johtimia pitkin niin, että piirin koko kasvaa. Ulkoisen magneettivuon tiheys on B = 0,35 T. Piirin liikkuvan osan pituus on 0,45 m. Lampun resistanssi on 35 ohmia ja muun piirin resistanssi on hyvin pieni. 

  1. Kuinka suurella nopeudella johdinta tulisi liikuttaa, jotta lamppuun saataisiin 0,50 V:n jännite?
  2. Kuinka suuri on tällöin lampun teho?
  3. Kuinka suuri johdinta vetävä voima tähän vaaditaan?
  • Palauta vastaus

Sinulla ei ole tarvittavia oikeuksia lähettää mitään.