TREŚĆ:

Zadanie 6.

Prostokątna ramka ABCD prądnicy obraca się w jednorodnym polu magnetycznym $\vec{B}$ ze stałą prędkością kątową $\omega =100\pi \frac{\text{rad}}{\text{s}}$. Na zaciskach X i Y prądnicy jest wytwarzane napięcie przemienne $U\left(t\right)$, którego zależność od czasu $t$ jest sinusoidalna:

$U\left(t\right)=U_{\max }\sin \left(\omega t+{\varphi }_0\right)$ gdzie ${\varphi }_0$ - faza początkowa

Napięcie skuteczne na zaciskach X, Y prądnicy jest równe $U_{sk}=24\text{V}$. 

Do zacisków X, Y prądnicy podłączono opornik o oporze elektrycznym $R=10\Omega$.

Schemat tego obwodu zewnętrznego przedstawia rysunek 1.

Położenie (względem linii pola magnetycznego) obracającej się ramki ABCD prądnicy oraz prędkość $\vec{v}$ boku AB tej ramki, w chwili $t=0\text{s}$, przedstawiają rysunki 2. i 3.

W zadaniu pomijamy pole magnetyczne wytwarzane przez prąd płynący w ramce.

Zadanie 6.3.

Prędkość kątową ramki prądnicy zwiększono do $\stackrel{\sim }{\omega }=120\pi \frac{\text{rad}}{\text{s}}$.  

Oblicz napięcie skuteczne ${\stackrel{\sim }{U_{}}}_{sk}$ na zaciskach X, Y prądnicy po tej zmianie. Zapisz obliczenia.

Wskazówka: Skorzystaj z Wybranych wzorów i stałych fizykochemicznych na egzamin maturalny z biologii, chemii i fizyki. 

---

ROZWIĄZANIE:

Dane:

$\omega =100\pi \frac{\text{rad}}{\text{s}}$

$U_{sk}=24\text{V}$

$\stackrel{\sim }{\omega }=120\pi \frac{\text{rad}}{\text{s}}$

Szukane:

${\stackrel{\sim }{U}}_{sk}=?$

Rozwiązanie:

Naszym zadaniem jest obliczenie napięcia skutecznego po tym jak zmieni się szybkość kątowa ramki. W tablicach wybranych wzorów i stałych fizykochemicznych możemy znaleźć wzór: