2 Критерии оценивания

Оценивание ДКР проводится по 20- балльной шкале.

Контрольные вопросы оцениваются в 2 балла (1 балл за каждый правильный ответ).

Расчетные задания – задачи оцениваются:

4 балла за каждую правильно решенную задачу.

Задания тесты оцениваются в 10 баллов (2 балла за каждый правильный ответ).

Оценка "отлично" – 20-19 баллов.

Оценка "хорошо" – 18- 16 баллов.

Оценка "удовлетворительно" – 15- 12 баллов

Оценка "не удовлетворительно" – 11 и меньше баллов.

3 Техническое задание

Вариант 1

Контрольные вопросы

1. Что называют магнитным полем? Назовите его основные характеристики.

2. Охарактеризуйте явление самоиндукции, индуктивности, взаимоиндукции.

Расчетные задания

1. По длинному прямолинейному проводнику, который находится в воздухе, протекает ток І = 10 А. Определить напряженность и индукцию магнитного поля в точке, которая находиться на расстоянии R = 16 мм от проводника диаметром 5 мм. Определить те же значения при токах 20, 30, 40, 50 и 60 А. Посторить график изменения Н вне проводника в зависимости от R для тока І = 50 А.

2. Прямолинейный провод перемещается со скоростью 1,5 м/с в однородном магнитном поле с индукцией 0,5 Тл, так что векторы скорости и магнитной индукции перпендикулярны друг другу и оси провода. Определить ЭДС, индуцируемую в проводе длиной 1 м.Определить значения ЭДС, если провод движется: а) параллельно вектору индукции, б) под углом 45° к нему.

Тестовые задания

1. Укажите точку, в которой напряженность поля будет максимальной.

А ) Б;

Б) В;

В) Н во всех точках однаковы;

Г) А.

2. У кажите точку на оси цилиндрической катушки, к которой применяется формула Н=Іω/L при условии, что L = D.

А) Б;

Б) А;

В) В;

Г) Приведенная формула не справедлива ни для одной точки.

3. Проводник с током находится в магнитном поле. Определите напрвление силы, действующей на проводник.

А ) Вверх

Б) Вниз

В) Вправо

Г) Влево

4. Какому материалу соответствует приведенная кривая перемагничивания?

А ) Пермаллой;

Б) Кобальт;

В) Медь;

Г) Никель.

5. Как изменяются магнитные потоки Ф, Ф2, Ф3 при уменьшении воздушного зазора δ?

А ) Ф1↑; Ф2↑; Ф3 ↑

Б) Ф1↑; Ф2↓; Ф3 ↓

В) Ф1↑; Ф2↑; Ф3 ↓

Г) Ф1=; Ф2↓; Ф3 ↑

Вариант 2

Контрольные вопросы

1. Что такое магнитный поток, магнитная индукция? Запишите формулы для их определения и укажите единицы измерения.

2. Как определить магнитное сопротивление в магнитной цепи?

Расчетные задания

1. Кольцевая катушка намотана на гетинаксовый каркас квадратного сечения. Ток катушки

І = 1 А, число витков w= 400, напруженность поля на средней линии 34,5 А/см, магнитный поток Ф = 0,89 _˟ 10^-6 Вб. Определить сечение каркаса S, а также минимальную и максимальную напруженность поля катушки.

2. Измерительная катушка имеет индуктивность L = 0,5 Гн. В процессе измерения скорости изменения тока в катушке составляет 100 А/с. Определить значение ЭДС самоиндукции, возникшей на зажимах катушки.

Тестовые задания

1. Укажите точку, в которой напруженность поля будет минимальной

А ) А

Б) Н во всех точках будет одинакова

В) Б

Г) В

2. У кажите точку на оси цилиндрической катушки, для которой применима формула Н=І ω/ L за условии, что L >> D

А) Г

Б) Б

В) В

Г) А

3. П роводник с током находится в магнитном поле. Определите направление силы, действующей на проводник.

А) Вверх

Б) Вниз

В) Вправо

Г) Влево

3. Какому металлу соответствует приведенная кривая намагничивания?

А ) Никель

Б) Кобальт

В) Медь

Г) Железо

4. К ак изменятся магнитные потоки Ф1, Ф2, Ф3 при увеличении воздушного зазора δ?

А) Ф1↓; Ф2↓; Ф3 =

Б) Ф1↓; Ф2↓; Ф3↑

В) Ф1↓; Ф2↑; Ф3 ↑

Г) Ф1↑; Ф2↓; Ф3 ↓

Вариант 3

Контрольные вопросы

1. Чем характеризуются магнитные свойства разных сред?

2. Якой характер имеет петля гистерезиса для магнитно-мягких и магнитно-твердых материалов?

Расчетные задания

1. Прямолинейный проводник длиной 0,5 м, по которому проходит ток І = 10 А, находится в однородном магнитном поле с индукцией В = 1,5 Тл. Определить силу, действующую на проводник, если он расположен: перпендикулярно полю, параллельно полю.

2. Две катушки з L1 = L2 = 0,5 Гн индуктивно связаны и включены согласно. При скорости изменения тока в цепи 100 А/с на ее зажимах наводится ЭДС Е = 130 В. Определить коэффициент взаимоиндукции.

Тестовые задания

1. Укажите точку, в которой напряженность поля будет максимальной

А ) А

Б) Г

В) Б

Г) В

2. У кажите точку на оси цилиндрической катушки, в которой напряженность поля будет минимальной

А) А

Б) Г

В) В

Г) Б

3. П роводник с током расположен параллельно линиям поля. Определить направление силы, действующей на проводник.

А) На нас

Б) Вверх

В) Вниз

Г) Сила отсутствует

4. Какому металлу соответствует приведенная кривая намагничивания?

А ) Медь

Б) Алюминий

В) Платина

Г) Кобальт

5. Как изменятся магнитные потоки Ф1, Ф2, Ф3 при уменьшении воздушного зазора δ?

А ) Ф1↓; Ф2↑; Ф3↑

Б) Ф1↑; Ф2↓; Ф3↑

В) Ф1=; Ф2↓; Ф3↑

Г) Ф1↑; Ф2↑; Ф3↓

Вариант 4

Контрольные вопросы

1. Что такое магнитная проницаемость? Запишите формули для их определения

2. Поясните зависимость потерь на гистерезис от площади петли?

Расчетные задания

1. Магнитная индукция в точке, отстающей от прямолинейного длинного проводника, находящегося в воздухе, на расстоянии R = 20 мм, составляет 0,004 Тл. Определить напряженность магнитного поля Н в указанной точке и ток проводника І, если диаметр проводника d = 5 мм. Построить график изменения Н вне проводника в зависимости от R.

2. Прямолинейный провод перемещается в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,75 Тл, со сккоростью υ = 2 м/с, так что вектор скорости перпендикулярен вектору магнитной индукции. Определить ЭДС, индуцируемую на участке провода длиной 0,5 м, если ось его составляет угол 30° с направлением вектора индукции.

Тестовые задания

1. Укажите точку, в которой напряженность поля будет минимальной

А ) В

Б) А

В) Б

Г) Г

2. У кажите точку на оси цилиндрической катушки, в которой напряженность поля будет максимальной

А) А

Б) Б

В) В

Г) Г

3. Проводник с током находится в магнитном поле. Определите направление силы, действующей на проводник.

А ) Вверх

Б) Вниз

В) Вправо

Г) Влево

4. Укажите значение μ_r, которое в принципе не может существовать

А) 100

Б) 0,999

В) 0,2

Г) 1,001

5. Как изменятся магнитные потоки Ф1, Ф2, Ф3 при увеличении воздушного зазора δ? δ?

А) Ф1↓; Ф2↓; Ф3↓

Б) Ф1↓; Ф2↑; Ф3↓

В) Ф1↓; Ф2 =; Ф3↓

Г) Ф1↑; Ф2↓; Ф3↓

Вариант 5

Контрольные вопросы

1. Приведите определение напруженности магнитного поля, укажите единицы її вимірювання та формули для розрахунку.

2. Охарактеризуйте явище виникнення вихрових струмів.

Расчетные задания

1. Кольцевая катушка с внутренним диаметром 40 мм и внешним 50 мм имеет напряжённость поля на средней линии 4 А/см. Определите ток в обмотке катушки, число витков которой ω=450. Определите также максимальную і минимальную напряжённость поля.

2. На зажимах катушки з L = 200 мГн, при равномерном изменении тока в ней, виникла ЭДС Е=50 мВ. Определить скорость изменения тока в катушке.

Тестовые задания

1. Заданы токи І1 = 3А; І2 = 7; І3 = 5; І4 = 2А; І5 = 6А. Определить полный ток для поверхности S

А ) 10 А

Б) 16 А

В) 0 А

Г) 23 А

2. Как будет изменяться напряжённость поля в двух случаях, показанных на рисунке, при перемещении точки А в указанном направлении (вверх)?

А ) Н1 не изменится, Н2 не изменится

Б) Н1 не изменится, Н2 уменьшится

В) Н1 увеличится, Н2 увеличится

Г) Н1 уменьшится, Н2 уменьшится

3. У кажите точку кольцевой катушки, в которой напряжённость поля будет максимальной?

А) Б

Б) А

В) Г

Г) В

4. В исходном положении подвижная рамка с током І₂ расположена под углом 45° к неподвижной рамке с током І₁. Какое положение займет подвижная рамка?

А) повернется на 45° против часовой стрелки

Б) повернется на 135° по часовой стрелке

В) повернется на 45° по часовой стрелке

Г) повернется на 135° против часовой стрелки

5. Как изменится напряжённость Н3 и магнитный поток Ф3 при уменьшении сечения правого стержня?

А ) Н3 ↑; Ф3 ↑

Б) Н3 ↓; Ф3 ↓

В) Н3 ↑; Ф3 ↓

Г) Н3 ↓; Ф3 ↑

Вариант 6

Контрольные вопросы

1. Запишите формулы для определения напряжённости магнитного поля прямолинейного проводника бесконечной длины.

2. Наводите позитивные и негативные стороны вихревых токов.

Расчетные задания

1. Однородное магнитное поле с магнитной индукцией В = 1,5 Тл взаимодействует с прямолинейным проводником с силой F = 1 Н. Длина проводника l = 50 см. Определить силу тока в проводнике, который расположен перпендикулярно полю.

2 . Две катушки L1 = L2 = 0,5 Гн индуктивно связаны и включены встречно. При скорости изменения тока в цепи 100 А/с на ее зажимах наводится ЭДС Е = 60 В. Определите коэффициент взаимоиндукции.

Тестовые задания

1. Каково соотношение между МДС для контуров 1 и 2, если S1 = S2?

А ) F1 = F2

Б) F2 > F1

В) F2 < F1

Г) для ответа не хватает данных: не заданы токи струми

2. Как будет изменяться напряжённость поля в двух случаях, показанных на рисунке, при перемещеннии точки А в указанном направлении (вниз)?

А ) Н1 не зменится, Н2 не зменится

Б) Н1 увеличится, Н2 увеличится

В) Н1 не зменится, Н2 увеличится

Г) Н1 уменьшится, Н2 уменьшится

3. На каком графике правильно изображена зависимость Hr от r?

А )

Б)

В)

Г)

4. На рис. А изображены электронные пучки, на рис. Б – пучок и проводник с током, на рис. В – два проводника с током. В каком случае между токами возникает и электрическое и магнитноеа взаимодействия?

А ) А

Б) Б

В) В

Г) Во всех случаях

5. Как изменятся магнитныеі потоки Ф1; Ф2; Ф3 при уменьшении сечения правого стержня?

А ) Ф1↓; Ф2↓; Ф3↓

Б) Ф1↓; Ф2 =; Ф3↓

В) Ф1↓; Ф2↑; Ф3↓

Г) Ф1↑; Ф2↑; Ф3 =

Вариант 7

Контрольные вопросы

1. Приведите классификацию материалов в зависимости от магнитных свойств. Дайте короткую характеристику каждой группы.

2. Запишите формули для определения индукцированной электродвижущей силы, которая виникает при движении проводника в магнитном поле.

Расчетные задания

1. Определить, на каком расстоянии от прямолинейного длинного проводника, который находится в воздухе, при токе 50 А, напряжённость магнитного поля вне проводника Н = 200 А/м. Определить индукцию поля в этой точке и построить график изменения Н вне проводника в зависимости от R.

2. Прямоугольная рамка вращается вокруг стороны АС з постоянной угловой скоростью ω = 5 р/с в однородном магнитном поле с индукцией В = 0,5 Тл, как показано на рисунке. Определить максимальное значение ЭДС, индуцируемой в рамке, если А₁С₁ = 0,5 м, АА₁ = 0,4 м.

Тестовые задания

1. МДС или магнитное напряжение для контуров зависит от…

А) длины контура

Б) формы контура

В) полного тока

Г) от полноготока, длины и формы контура

2. Укажите точку, в которой напряжённость поля будет максимальной.

А ) А

Б) Н во всех токах одинаковы

В) Б

Г) В

3. У кажите точку на оси цилиндрической катушки, в которой напряжённость поля будет максимальной.

А) Б

Б) А

В) В

Г) Г

4. Исходное положение рамки с током показано на рисунке. Какое положение займет рамка?

А ) останется в исходном положении

Б) повернется на угол 180°

В) повернется на угол 90° по часовой стрелке

Г) повернется на угол 90° против часовой стрелки

5. К ак изменится напряжённость в стержнях Н1; Н2; Н3 при уменьшении сечения правого стержня?

А) Н1↓; Н2↓; Н3↓

Б) Н1↓; Н2↑; Н3↑

В) Н1↑; Н2 =; Н3↓

Г) Н1↑; Н2↑; Н3↓

Вариант 8

Контрольные вопросы

1. Поясните особенности процесса намагничивания феромагнитного материала на основе кривой намагничивания.

2. Что называется явлением электромагнитной индукции?

Расчетные задания

1. Кольцевая катушка питается от источника ЭДС Е = 3,5 В и внутренним сопротивлением Rвн=0,07 Ом. Катушка намотана медным изолированным проводом сечением S пр = 0,5 мм² на гетинаксовый каркас квадратного сечения S = 25 мм² и имеет 900 витков. Внешний диаметр каркаса 105 мм. Определить максимальную и минимальную напряжённость поля.

2. Определить скорость изменения тока в катушке с L = 0,5 Гн, если при линейном изменении тока в ней на ее зажимах возникла ЭДС Е = 400 мВ.

Тестовые задания

1. К ак изменится напряжённость поля и МДС кругового контура при увеличении радиуса окружности r?

А) Нr увеличится, F не изменится

Б) Нr увеличится, F увеличится

В) Hr уменьшится, F не изменится

Г) Нr увеличится, F уменьшится

2. Укажите точку, в которой напряжённость поля будет максимальной

А ) А

Б) Г

В) Б

Г) В

3. Укажите точку на оси цилиндрической катушки, в которой напряжённость поля будет минимальной

А ) В

Б) А

В) Г

Г) Б

4 . У магнитном и электрическом полях, как показано на рисунке, находится проводник А с током и электронный пучок Б. В каком случае электромагнитную силу можна уравновесить электрической?

А) в случае А

Б) в случае Б

В) в обоих случаях

Г) ни в том, ни в другом случае

5. Как изменятся магнитные потоки Ф1; Ф2; Ф3 в стержнях при увеличении сечения среднего стержня?

А) Ф1↑; Ф2↑; Ф3 ↑

Б) Ф1↑; Ф2↑; Ф3 =

В ) Ф1↑; Ф2↑; Ф3↓

Г) Ф1↓; Ф2 =; Ф3↓

Вариант 9

Контрольные вопросы

1. Что называется магнитным гистерезисом?

2. Пояснте правило определения напрвления силы, которая действует на проводник с током в магнитном поле.

Расчетные задания

1. Определить угол между прямолинейным проводником длиною L = 1 м, по которому проходит ток І = 40 А, и вектором магнитной индукции В = 1,5 Тл однородного магнитного поля, если сила, действующая на проводник, F = 30 Н.

2. Две катушки L1 = L2 = 0,5 Гн индуктивно связаны и включены согласно рисунку. Определить ЭДС , возникающую на зажимах цепи, если скорость изменения тока в цепи 50 А/с, а значение коэффициента взаимоиндукции М = 0,3 Гн.

Тестовые задания

1. Металлический проводник перемещается в магнитном поле так, как показано на рисунке. Определить направление ЭДС индукции в проводнике.

А)

Б)

В)

Г)

2. Рамка находится в магнитном поле проводника с током. Укажите направление движения рамки, при котором ЭДС в рамке максимальна

А ) 1

Б) 4

В) 3

Г) 1

3. Укажите генератор, обладающий минимальным КПД с данными мощностями

А) 1 кВт

Б) 100 кВт

В) 0,5 кВт

Г) 1 Вт

4. Какое из приведенных утверждений является правильнымт применительно к витку без феромагнитного сердечника? Индуктивность витка

А) не зависит от L и от Ф

Б) зависит и от L и от Ф

В) зависит только от L

Г) зависит только от Ф

5. При каком взаимном расположеннии катушек М минимально?

А ) 4

Б) 2

В) 1

Г) 3

Вариант 10

Контрольные вопросы

1. Что такое остаточный магнетизм?

2. Запишите формулы для определения индукцированой электродвижущей силы, которая возникает при движении проводника в магнитном поле.

Расчетные задания

1. Определить напряжённость и индукцию магнитного поля в точке М, создаваемая двумя длинными прямолинейными проводниками, которые находятся в воздухе, если І₁=100 А, І₂=50 А. Как изменятся величины Н и В у указанной точке при изменении направления І₂. Расстояние а между проводами составляет 10 см (рис.)

2. Прямоугольная рамка вращается вокруг стороны 00 с постоянной угловой скоростью ω =2,5 р/с в однородном магнитном поле с индукцией В= 0,5 Тл, как показано на рисунке. Определить максимальное значения ЭДС, индуцируемой в рамке, если А1С1 = 0,5 м, АА1 = 0,4 м.

Тестовые задания

1. Металлический проводник перемещается в магнитном поле так, как показано на рисунке. Определите направление ЭДС индукции в проводнике.

А )

Б) ЭДС не наводится

В)

Г)

2. Р амка находится в магнитном поле проводника с током. Укажите направление движения рамки, при котором ЭДС в рамке не наводится.

А) 2

Б) 1

В) 3

Г) не существует

3. Укажите двигатель, обладающий максимальным КПД с данными мощностями

А) 10 кВт

Б) 1 кВт

В) 100 кВт

Г) 0,5 Вт

4. Каково соотношение между индуктивностями катушек, представленными на рисунке?

А ) Lа = Lб

Б) Lа<Lб

В) Lа<<Lб

Г) Lа>Lб

5. Ток в первичной катушке изменяется линейно: 1) от 2 до 0 А; 2) от 2 до 4 А; 3) от 10 до 12 А за один і тот же интервал времени. В каком случае ЭДС взаимоиндукции во вторичной катушке максимальна?

А) в первом

Б) во втором

В) во всех случаях однаковы

Г) в третьем

Вариант 11

Контрольные вопросы

1. Что називается коэрцитивной силой?

2. Какая сила действует на проводник с током в магнитном поле, если он расположен под углом к силовым магнитным линиям? Запишите формулы и назовите ее составляющие.

Расчетные задания

1. По кольцевой катушке, намотанной на гетинаксовый каркас, протикает ток І = 1,2 А, катушка имеет 300 витков. Определить максимальную и минимальную напряжённость поля, а также напряжённость на средней линии каркаса, если внешний диаметр каркаса 50 мм, а внутренний 40 мм.

2. В катушке при прямолинейном изменении тока в ней скорость изменении тока ∆і / ∆t = 200 А/с. При этом на зажимах катушки возникла ЭДС Е = 2 В. Определить индуктивность катушки.

Тестовые задания

1. Постоянный магнит перемещают относительно неподвижного проводника так, как показано на рисунке. Определить направление ЭДС индукции в проводнике.

А )

Б)

В)

Г) ЭДС не наводится.

2. Рамка движется в однородном магнитном поле, как показано на рисунке. Укажите положение рамки, при котором индуцируемая ЭДС будет минимальной.

А)

Б)

В)

Г)

3. Каково реальное соотношение между электрической мощностью, подводимой к двигателю и полезной механической мощностью, развиваемой двигателем?

А) Рэл ≈ Рмех.

Б) Рэл >> Рмех.

В) Рмех. ≈ 0,3 / 0,7 Рэл

Г) Рэл = Рмех.

4. Назовите фактор, более всего влияющий на индуктивность катушки без ферримагнитного сердечника.

А) длина каркаса

Б) площадь сечения каркаса

В) количества витков

Г) влияние всех факторов одинаково

5. При каком взаимном расположении катушек М максимально?

А ) 1

Б) 3

В) 4

Г) 2

Вариант 12

Контрольные вопросы

1. На основе петли гистерезиса поясните, как изменяется индукция при намагничивании и размагничивании ферримагнитного материала.

2. Дайте определение напряжённости магнитного поля, укажите единицы ее измерения и формулы для расчета.

Расчетное задание

1. В однородном магнитном поле знаходится прямолинейный проводник с током І = 30 А и длиной L = 1 м под углом 30° С к вектору магнитной индукции. Определить магнитную индукцию поля, если сила, действующая на проводник, F = 4 Н.

2. Две катушки L1 = L2 = 0,6 Гн індуктивно связаны и включены встречно. Определить ЭДС , возникшую на зажимах цепи, если скоростьизменения тока в цепи 50 А/с, а значение коэффициента взаимоиндукции М = 0,2 Гн.

Тестовые задания

1. Постоянный магнит перемещают относительно неподвижного проводника так, как показано на рисунке. Определить направление ЭДС индукции в проводнике.

А)

Б)

В)

Г)

2. Рамка движется в однородном магнитном поле, как показано на рисунке. Укажите положение рамки, при котором индуцируемая ЭДС будет максимальной.

А )

Б)

В)

Г)

3. Каково реальное соотношение между механической мощностью, подводимой к генератору, и полезной электрической мощностью отдаваемой генератором?

А) Рэл ≈ 0,3 / 0,7 Рмех

Б) Рмех >> Рэл

В) Рмех ≈ Рэл

4. Какое из приведенных утверждений неправильно, ЭДС самоиндукции препятствует?

А) току

Б) изменению тока

В) увеличению тока

Г) уменьшению тока

5.Ток в первичной катушке изменяется линейно: 1) от 0,1 до 0,2 А за 0,01 с; 2) от 2 до 4 А за 1 с; 3) от 10 до 14 А за 4 с; 4) от 0 до 1 А за 2 с. В каком случае ЭДС взаимоиндукции во вторичной катушке максимальна?

А) 3

Б) 2

В) 1

Г) 4

Вариант 13

Контрольные вопросы

1. Наведите характеристику магнитно-мягких материалов.

2. Запишите формулы для определения напряжённости магнитного поля прямолинейного проводника бесконечной длины.

Расчетные задания

1. По прямолинейному проводу длиной L = 1м проходит ток І = 10 А. Определить напряжённость поля в точках А и Б, если R = 20 см. Вычислить погрешность в определении На по формуле На = І/2πR.

2. В однородном магнитном поле с индукцией В = 1 Тл по двум металлическим рельсам А₁Б₁ і А₂Б₂ перемещается проводник АБ с скоростью υ = 10 м/с. Вычислить ток в проводнике (контуре) и развиваемую им механическую мощность, если ЭДС источника питания Е = 5 В, его внутреннее сопротивление Rвт = 0,01 Ом, сопротивление проводника Rп = 0,04 Ом, длина L = 0,4 м. Сопротивление соеденительных проводов и рельсов принебречь. Скорость проводника считать установившейся за счеттрения о рельсы.

Тестове завдання

1. Металлический брусок перемещается в магнитном поле так, как показано на рисунке. Определить направление ЭДС индукции в бруске.

А)

Б)

В)

Г)

2. Магнитный поток, который пронизывает рамку, изменяется по закону Ф = kt. Какой закон изменения ЭДС в рамке?

А) е = k

Б) е = kt²/2

В) е = - k

Г) е = - kt²/2

3. Каково соотношение между механической мощности, котороя подводиться к генератору ТЭЦ, и полезной электрическоймощностью, отдаваемой генератором?

А) Рмех = Рэл

Б) Рмех > Рэл

В) Рмех ≈ Рэл

Г) Рмех >> Рэл

4. Какое из приведенных утверждений является неправильним? ЭДС самоиндукции препятствует

А) увеличению тока

Б) изменению тока

В) току

Г) уменьшению тока

5. Взаимная индукция двух связаных катушек без сердечника М. Какизменится ее значение, якщо ввести стальной сердечник с μ_r = 100, а колличество витков каждой катушки уменьшить в десять раз?

А) увеличится в 10 раз

Б) уменьшится в 100 раз

В) уменьшится в 10 раз

Г) не изменится

Вариант 14

Контрольные вопросы

1. Наведите характеристику магнитно-твердых материалов.

2. Запишите формулы для определения индуцированной электродвижущей сили, которая возникает при движении проводника в магнитному поле.

Расчетные задания

1. В центре цилиндрической катушки длиной L = 400 мм и диаметром D = 40 мм при токе І=3 А образуется напряжённость магнитного поля Н = 900 А/м. Определить сопротивление и длину медного провода при равномерной намотке в один ряд, если плотность тока δ = 0,5 А/мм².

2. На зажимах катушки при линейном изменении тока в ней от 4 до 2 А возникла ЭДС Е=2 В. Ток изменился с течением времени ∆t = 0,01 с. Определить скорость изменения тока в катушке и ее индуктивность.

Тестовые задания

1. Металлический брусок перемещается в магнитной цепи так, как показано на рисунке. Определить направление ЭДС индукции в бруске.

А )

Б)

В)

Г)

2. Т ри рамки перемещаются в неоднородному магнитном поле. Укажите в какой из рамок ЭДС наводится не будет

А) в первой

Б) во второй

В) в третей

Г) во всех

3. Коково соотношение между механической мощностью, подводимой к промышленному двигателю большой мощности, и полезной электрической мощностью, которая отдается генератором?

А) Рэл = Рмех.

Б) Рэл ≈ Рмех.

В) Рэл >> Рмех.

Г) Рэл > Рмех.

4. Назовите фактор, который влияет на коэффициент взаимоиндукции двух связаных катушек без ферримагнитного сердечника

А) геометрия катушек

Б) количество витков

В) взаимное расположение

Г) все факторы

5. Не изменяя длину и диаметр длинной цилиндрической катушки, увеличили количество витков в три раза. Как при этом изменится индуктивность катушки?

А) увеличится в три раза

Б) увеличится в √3 раз

В) увеличится в девять раз

Г) уменьшится в три раза

Вариант 15

Контрольные вопросы

1. Запишите формулы для определения намагничивающей силы проводника с током и і намагничивающей силы катушки.

2. Что такое относительная магнитная проницаемость? Запишите формулы для ее определения.

Расчетные задания

1. Определите силу, действующую на 1 м каждого из проводов линии, если І₁ = 2000 А, І₂ = 1000 А, І₃ = 2000 А, растояние А = 10 см. Проводанаходятся в воздухе.

2. Ток в первичной катушке изменяется по закону i₁ = 2 sin 314 t, как показано на рисунке а. Построить график изменения ЭДС взаимоиндукции е _2,1 во вторичной катушке (рис. б) і найти ее максимальное значення Ет, если М = 0,01 Гн.

Тестовые задания

1. Металлический брусок перемещается в магнитному поле так, как показано на рисунке. Определить направление ЭДС индукци в бруске.

А )

Б)

В)

Г)

2. Р амка движется в неоднородном магнитном поле, занимая последовательно положения 1, 2 и 3. Укажите положение рамки, при котором ЭДС в рамке не наводится.

А) 2

Б) 1

В) 3

Г) в даном случае не существует

3. Укажите соотношение, которое невозможно реализовать для механической мощности, подводимой к генератору, и полезной электрической мощностью отдаваемой генератором?

А) Рэл = 0,5 Рмех

Б) Рэл = Рмех.

В) Рэл ≈ Рмех.

Г) Рэл = 0,7 Рмех

4. Какое из приведенных утверждений неправильное? Индуктивный ток препятствует

А) увеличению магнитного потоку

Б) изменению магнитного потоку

В) магнитному потоку

Г) уменьшению магнитного потока

5. При каком взаимном расположении двух проводов коэффициент взаимоиндукции будет максимальным?

А)

Б)

В)

Г)

Вариант 16

Контрольные вопросы

1. Закон Ома для магнитной цепи.

2. Чем характеризуются магнитные свойства разных сред?

Расчетные задания

1. По прямолинейному проводу длиной L = 1м проходит ток І =15 А. Определить напряжённость поля в точках А и Б, если R₁ = 20 см, R₂ = 50 см. Вычислить погрешности в определении напряжённости по формуле Н = І/2πR.

2. В однородном магнитному поле с индукцией В = 1 Тл по двом металлическим рельсам А1Б1 и А2Б2 перемещается проводник АБ с постойной скоростью. Сила сопротивления за счет трениия об релься составляет 8 Н. Определить ток в проводнике, скорость его перемещения и мощность, которую он развивает, если ЭДС источника питания Е = 6 В, его внутреннее сопротивления Rвт = 0,01 Ом, сопротивление проводника Rп = 0,04 Ом, длина L = 0,4 м. Сопротивлением соединительных проводов і рельс принебречь.

Тестовые задания

1. Металлический брусок перемещается в магнитном поле так, как показано на рисунке. Определить направление ЭДС индукции в бруске.

А )

Б)

В)

Г)

2. Рамка движется в однородном магнитном поле, занимая последовательно положения 1, 2 и 3. Укажите положение рамки, при котором ЭДС в рамке не наводится

А) 2

Б) 1 и 3

В) 1 и 2

Г) 1,2 и 3

3. Укажите соотношение, которое невозможно реализовать для электрической мощности, которая подводится к двигателю, и полезной электрической мощность

А) Рмех ≈ Рэл

Б) Рмех = 0,5 Рэл

В) Мех = Рэл

Г) Рмех = 0,7 Рэл

4. В кольцевой катушке с феромагнитным сердечником изменяется ток. Укажите формулу, которую нельзя использовать при этом для определения ЭДС самоиндукции.

А)

Б)

В)

Г) все формулы не подходят

4. При каком взаимном расположении двух проводов коэффициент взаимоиндукции будет минимальным?

А)

Б)

В)

Г)

Вариант 17

Контрольные вопросы

1. Какая сила действует на проводник с током в магнитном поле, если он расположен под углом к силовым магнитным линиям? Запишите формулу и назовите и назовите ее составляющую.

2. Что называется коэрцитивною силой?

Расчетные задания

1. Определить количество витков и длину провода для равномерной намотки в один ряд цилиндрической катушки без сердечника, если длина катушки L = 25 см, ее диаметр D = 2,5 см. Ток в обмотке І = 4 А, магнитный поток в центре катушки Ф = 6*10 Вб. Принять μ_r = 1.

2. На зажимах катушки с L = 200 мГн при равномерном изменении тока в ней 0,1 до 1,1 А возникла ЭДС Е = 500 мВ. Определить скорость и время изменения тока в катушке.

Тестовые задания

1. Укажите точку, в которой напряженность поля будет максимальной.

А ) Б;

Б) В;

В) Н во всех точках однаковые;

Г) А.

2 . Укажите точку на оси цилиндрической катушки, к которой применяется формула Н = І ω/ L при условии, если L >> D

А) Г

Б) Б

В) В

Г) А

3 . Проводник с током расположен параллельно линиям поля. Определить направление силы, которая действует на проводник.

А) На нас

Б) Вверх

В) Вниз

Г) Сила отсутствует

4. Металлический проводник перемещается в магнитном поле так, как показано на рисунке. Определить направление ЭДС индукции в проводнике.

А )

Б) ЕРС не наводиться

В)

Г)

5. Назовите фактор, который наибольше влияет на индуктивность катушки без ферримагнитного сердечника.

А) длина каркаса

Б) площадь поперечного сечения каркаса

В) количества витков

Г) влияние всех факторов одинаково

Вариант 18

Контрольные вопросы

1. Поясните правило определения направления силы, которая действует на проводник с током в магнитном поле.

2. Что такое остаточный магнетизм?

Расчетные задания

1. Два проводника с токами І₁ = 40 А и І₂ = 80 А одного направления длиной L = 1 м каждый расположен на растоянии а = 50 мм друг от друга в воздухе. Определить как изменится растояние между ними,если во втором проводнике возникло короткое замыкание и ток возрос до 200 А, а сила взаимодействия увеличилась в 5 раз.

2. Визначити швидкість зміни струму в котушці з L = 0,5 Гн і його зміни, якщо при лінійному зміненні струму в ній за час ∆t = 0,2 с на її затискачах виникла ЕРС Е = 400 В.

Тестовые задания

1 . Вкажіть точку на вісі циліндричної котушки, до котрої застосовується формула Н = І ω/ L за умови, що L = D.

А) Б;

Б) А;

В) В;

Г) Приведена формула несправедлива не для жодної точки.

2 . Як зміняться магнітні потоки Ф, Ф2, Ф3 при збільшенні повітряного зазору δ?

А) Ф1↓; Ф2↓; Ф3 =

Б) Ф1↓; Ф2↓; Ф3↑

В) Ф1↓; Ф2↑; Ф3 ↑

Г) Ф1↑; Ф2↓; Ф3 ↓

3. Рамка рухається в однорідному магнітному колі, як показано на рисунку. Вкажіть положення рамки, при котрому ЕРС, що індукує буде мінімальна.

А )

Б)

В)

Г)

6. П ри якому взаємному положенні котушок М максимальне?

А) 1

Б) 3

В) 4

Г) 2

5. На якому графіку правильно зображена залежність Hr від r?

А )

Б)

В)

Г)

Варіант 19

Контрольные вопросы

1. Що називається явищем електромагнітної індукції?

2. Поясніть особливості процесу намагнічування феромагнітного матеріалу на основі кривої намагнічування.

Расчетные задания

1. По прямолінійному проводу довжиною L = 1м проходить струм І = 40 А. Визначити напруженість кола у точках А і Б , якщо R = 25 см. Вирахувати похибки у визначенні напруженості за формулою Н = І/2πR.

2. Струм в первинній котушці змінюється за законом, як показано на рис. а. Побудувати графік змінення ЕРС взаємоіндукції е2,1 у вторинній котушці (рис. б) і знайти її значення в періоди часу 0 – t1; t1 – t2; t2 – t3, якщо М = 0,01 Гн.

Тестовые задания

1. Металевий брусок переміщується в магнітному колі так, як показано на рисунку. Визначити напрямок ЕРС індукції у бруску.

А )

Б)

В)

Г)

2 . Рамка рухається в неоднорідному магнітному колі, займаючи послідовно положення 1, 2 і 3. Вкажіть положення рамки, при якому ЕРС у рамці не наводиться.

А) 2

Б) 1

В) 3

Г) у даному випадку не існує

3 . Вкажіть точку кільцевої котушки, в котрій напруженість кола буде максимальною?

А) Б

Б) А

В) Г

Г) В

4. Як зміняться магнітні потоки Ф, Ф2, Ф3 при зменшенні повітряного зазору δ?

А ) Ф1↓; Ф2↑; Ф3↑

Б) Ф1↑; Ф2↓; Ф3↑

В) Ф1=; Ф2↓; Ф3↑

Г) Ф1↑; Ф2↑; Ф3↓

5. Яке співвідношення між механічною потужністю, яка підводиться до промислового двигуна великої потужності, і корисною електричною потужністю, яка віддається генератором?

А) Рел = Рмех.

Б) Рел ≈ Рмех.

В) Рел >> Рмех.

Г) Рел > Рмех.

Варіант 20

Контрольные вопросы

1. Запишіть формули для визначення індукованої електрорушійної сили, яка виникає при русі провідника в магнітному полі.

2. Що називається магнітним гістерезисом?

Расчетные задания

1. Напруженість магнітного поля Н у центрі циліндричної котушки довжиною L = 400 мм і діаметром D = 15 мм складає 5000 А/м. Визначити струм котушки, її опір і магнітний потік у центрі котушки Котушка рівномірно намотана в один ряд мідним проводом діаметром d=0,25 мм. Прийняти μr= 1.

2. В однорідному магнітному колі з індукцією В = 1 Тл по двом металевим рейкам А1Б1 і А2Б2 під дією постійної сили F переміщується провідник АБ з постійною швидкістю. Визначити ЕРС, яка наводиться у контурі, і струм, швидкість руху провідника, силу, яка рухає провідник, і ККД пристрою, якщо магнітний потік, який пронизує контур, за 2 с змінився на 8 Вб. Прийняти внутрішній опір провідника Rвт = 0,05 Ом, опір провідника його довжину L = 0,5 м. Опір навантаження Rн = 0, 35 Ом.

Тестовые задания

1. Магнітний потік, який пронизує рамку, змінюється за законом Ф = kt. Який закон змінення ЕРС в рамці?

А) е = k

Б) е = kt²/2

В) е = - k

Г) е = - kt²/2

2. МРС або магнітна напруга для контурів залежить від…

А) довжини контуру

Б) форми контуру

В) повного струму

Г) від повного струму, довжини і форми контуру

3. Постійний магніт переміщують відносно нерухомого провідника так, як показано на рисунку. Визначити напрямок ЕРС індукції у провіднику.

А )

Б)

В)

Г) ЕРС не наводиться.

4 . Як зміняться магнітні потоки Ф, Ф2, Ф3 при збільшенні повітряного зазору δ?

А) Ф1↓; Ф2↓; Ф3 =

Б) Ф1↓; Ф2↓; Ф3↑

В) Ф1↓; Ф2↑; Ф3 ↑

Г) Ф1↑; Ф2↓; Ф3 ↓

5. Вкажіть значення μ_r, яке в принципі не може існувати

А) 100

Б) 0,999

В) 0,2

Г) 1,001

Варіант 21

Контрольные вопросы

1. Поясніть правило правої руки для визначення напряму індукованої ЕРС у провіднику, що переміщується в магнітному полі.

2. Запишіть формули для визначення напруженості магнітного поля прямолінійного провідника нескінченної довжини.

Расчетные задания

1. Три провідника довжиною L = 1 м кожен розташовані один відносно іншого на відстані а = 20 см і знаходяться у повітрі. Струми у провідниках І1 = І2 = І3 = 100 А. Визначити значення і напрямок результуючої сили, яка діє на кожен провідник.

2. Струм в первинній котушці змінюється так, як показано на рис. а. Побудувати графік змінення ЕРС взаємоіндукції е2,1 у вторинній котушці (рис. б) і знайти її значення в періоди часу 0 – t1; t1 – t2, якщо М = 0,2 Гн.

Тестовые задания

1 . Як зміниться напруженість кола і МРС круглого контуру при збільшенні радіуса кола r?

А) Нr збільшиться, F не зміниться

Б) Нr збільшиться, F збільшиться

В) Hr зменшиться, F не зміниться

Г) Нr збільшиться, F зменшиться

2. Якому металу відповідає приведена крива перемагнічування?

А ) Мідь

Б) Алюміній

В) Платина

Г) Кобальт

3. Яке з наведених стверджень неправильне, ЕРС самоіндукції перешкоджає?

А) струму

Б) зміненню струму

В) збільшенню струму

Г) зменшенню струму

4 . Рамка рухається в однорідному магнітному колі, займаючи послідовно положення 1, 2 і 3. Вкажіть положення рамки, при котрому ЕРС у рамці не наводиться.

А) 2

Б) 1 і 3

В) 1 і 2

Г) 1,2 і 3

5. Вкажіть точку кільцевої котушки, в котрій напруженість кола буде максимальною?

А) Б

Б ) А

В) Г

Г) В

Варіант 22

Контрольные вопросы

1. Сформулюйте Правило Ленца.

2. На основі петлі гістерезису поясніть, як змінюється індукція при намагнічуванні і розмагнічуванні феромагнітного матеріалу.

Расчетные задания

1. Визначити напруженість поля в точці А, якщо І = 20 А, L = 1м. Розрахувати похибку у визначенні напруженості за формулою

Н = І/ (2πR), (R = L/2).

2. В однорідному магнітному колі з індукцією В = 1 Тл по двом металевим рейкам А1Б1 і А2Б2 під дією постійної сили F переміщується провідник АБ з постійною швидкістю. Визначити ЕРС, яка наводиться у контурі, і струм, в конторі, силу, яка рухає провідник, і ККД пристрою. Прийняти внутрішній опір провідника Rвт = 0,1 Ом, його довжину L = 0,5 м. Опір навантаження Rн = 0, 35 Ом.

Тестовые задания

1. Добуток сили струму в котушці на кількість витків у ній називається

А) магнітною індукцією

Б) напруженістю

В) індуктивністю

Г) магніторушійною силою

2 . Провідник зі струмом розташований паралельно лініям кола. Визначити напрямок сили, яка діє на провідник.

А) На нас

Б) Доверху

В) Донизу

Г) Сила відсутня

3. Постійний магніт переміщують відносно нерухомого провідника так, як показано на рисунку. Визначити напрямок ЕРС індукції у провіднику.

А )

Б)

В)

4. Яка сила діє на відрізок провідника завдовжки 10 см в однорідному магнітному полі з магнітною індукцією 0,1 Тл, якщо сила струму в провіднику 1А, а кут між напрямом струму та силовими лініями магнітного поля 60⁰?

А) 0,866 Н

Б) 8,66 мН

В) 8,66 Н

Г)5 мН

5. Як зміниться індуктивність котушки, якщо в неї вкрутити магнітодіелектричне осердя?

А) збільшиться

Б) зменшиться

В) не зміниться

Г) стане рівна нулю

Варіант 23

Контрольные вопросы

1. Охарактеризуйте явище виникнення вихрових струмів. Назвіть позитивні та негативні сторони вихрових струмів.

2. Дайте характеристику магніто-м’яких і магніто-твердих матеріалів.

Расчетные задания

1. Визначити магнітний потік Ф у центрі циліндричної котушки з феромагнітним осердям і відносну магнітну проникливість μr осердя. Довжина котушки L = 60 см, діаметр D = 3 см, число витків w= 250, струм у котушці 0,8 А, магнітна індукція у центрі котушки 0,7 Тл.

2. Вимірювальна котушка має довжину L = 40 мм, діаметр D = 4 мм і кількість витків ω = 300. В процесі вимірювання швидкість зміни струму складала 100 А/с. Визначити індуктивність котушки і значення ЕРС самоіндукції, яка виникла в ній.

Тестовые задания

1. Напруженість, при якій індукція у феромагнітному матеріалі зменшується до нуля, називається

А) магніторушійною силою

Б) коерцитивною силою

В) залишковою індукцією

Г) магнітною проникністю

2. Вкажіть формулу закону Ампера

А) F = ma

Б) F = BIlsinα

В) Ф = BScosα

Г) F = qvBsinα

3. Визначити магнітний потік через плоску поверхню площею 0,01 м², який створений однорідним магнітним полем з індукцією 1,0·10^-3 Тл, якщо його силові лінії перпендикулярні до цієї поверхні.

А) 10 мкВб

Б) 10^-6 Вб

В) 10 Вб

Г) 0,1 Вб

4. Металевий брусок переміщується в магнітному колі так, як показано на рисунку. Визначити напрямок ЕРС індукції у бруску.

А )

Б)

В)

Г)

5 . При якому взаємному положенні котушок М максимальне?

А) 1

Б) 3

В) 4

Г) 2

Варіант 24

Контрольные вопросы

1. На основі петлі гістерезису поясніть, як змінюється індукція при намагнічуванні і розмагнічуванні феромагнітного матеріалу.

2. Поясніть процес перетворення електричної енергії у механічну.

Расчетные задания

1. Три провідника довжиною L = 1 м кожен розташовані один відносно іншого на відстані а=20 см і знаходяться у повітрі. Струми у провідниках І1 = І2 = І3 = 100 А. Визначити значення і напрямок результуючої сили, яка діє на кожен провідник.

2. Струм в первинній котушці змінюється так, як показано на рис. а. Побудувати графік змінення ЕРС взаємоіндукції е2,1 у вторинній котушці (рис., б) і знайти її значення в періоди часу 0 – t1; t1 – t2, якщо М = 0,2 Гн.

Тестовые задания

1. Напрям магнітного поля можна визначити за допомогою правила

А) правої руки

Б) свердлика

В) лівої руки

Г) закону повного струму

2. На відрізок провідники завдовжки 10 см, по якому протікає струм силою 10 А, з боку однорідного магнітного поля діє сила 5·10^-3 Н. Яка індукція магнітного поля, якщо провідник розташовано перпендикулярно до силових ліній поля?

А) 200 Тл

Б) 200 мТл

В) 5 мТл

Г) 0 Тл

3. Вкажіть формулу, що виражає закон Ома для магнітного кола

А) Ф = BS

Б) Ф = Iw/R_м

В) F = BIl

Г) E = Blv

4. Струм в первинній котушці змінюється лінійно: 1) від 0,1 до 0,2 А за 0,01 с; 2) від 2 до 4 А за 1 с; 3) від 10 до 14 А за 4 с; 4) від 0 до 1 А за 2 с. В якому випадку ЕРС взаємоіндукції у вторинній котушці максимальна?

А) 3

Б) 2

В) 1

Г) 4

5. Не змінюючи довжину та діаметр довгої циліндричної котушки, збільшили кількість витків в три рази. Як при цьому зміниться індуктивність котушки?

А) збільшиться в три рази

Б) збільшиться в √3 раз

В) збільшиться в дев’ять раз

Г) зменшиться в три рази

Приложение А