Magnetyzm i elektromagnetyzm
grudzień 2024•2 pkt

Zadanie 6.1

Prostokątna ramka ABCD prądnicy obraca się w jednorodnym polu magnetycznym B⃗\vec{B} ze stałą prędkością kątową ω=100πrads\omega = 100\pi \frac{rad}{s}. Na zaciskach X i Y prądnicy jest wytwarzane napięcie przemienne U(t)U(t), którego zależność od czasu tt jest sinusoidalna:
U(t)=Umaxsin⁡(ωt+ϕ0)U(t) = U_{max} \sin(\omega t + \phi_0) gdzie ϕ0\phi_0 – faza początkowa
Napięcie skuteczne na zaciskach X, Y prądnicy jest równe Usk=24 VU_{sk} = 24\,V.
Do zacisków X, Y prądnicy podłączono opornik o oporze elektrycznym R=10 ΩR = 10\,\Omega.
Schemat tego obwodu zewnętrznego przedstawia rysunek 1.
Położenie (względem linii pola magnetycznego) obracającej się ramki ABCD prądnicy oraz prędkość v⃗\vec{v} boku AB tej ramki, w chwili t=0 st = 0\,s, przedstawiają rysunki 2. i 3.
W zadaniu pomijamy pole magnetyczne wytwarzane przez prąd płynący w ramce.

Zadanie 6.1.
Na rysunku 2. przy boku AB narysuj strzałkę, która pokazuje, w którą stronę płynie prąd w chwili t=0 st = 0\,s w prądnicy.
Następnie przy symbolach X, Y zacisków prądnicy na rysunku 1. wpisz odpowiednie znaki (wybrane spośród „+” oraz „–”) oznaczające biegunowość źródła napięcia dla obwodu zewnętrznego, w chwili t=0 st = 0\,s.