Ερωτήσεις - Δραστηριότητες

1.

Τι λέμε δυναμικές γραμμές μαγνητικού πεδίου, τι ιδιότητες έχουν;

2.

Τι απέδειξε και με ποιο τρόπο ο Oersted;

3.

Πού οφείλονται οι μαγνητικές ιδιότητες της ύλης;

4.

Να περιγραφεί το μαγνητικό πεδίο γύρω από έναν ευθύγραμμο ρευματοφόρο αγωγό απείρου μήκους. Πώς βρίσκουμε τη φορά της έντασης του μαγνητικού πεδίου;

5.

Να περιγραφεί το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται γύρω από έναν κυκλικό ρευματοφόρο αγωγό. Ποιο το μέτρο και η φορά της έντασης του πεδίου στο κέντρο του κύκλου;

6.

Σε τι πλεονεκτεί το πηνίο ή το σωληνοειδές σε σχέση με τον ευθύγραμμο ρευματοφόρο αγωγό;

7.

Να περιγραφεί το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από ένα ρευματοφόρο σωληνοειδές.

8.

Τι λέμε δύναμη Laplace; Σε ποια συμπεράσματα καταλήγουμε για το μέτρο και τη διεύθυνση της;

9.

Πώς ορίζεται η ένταση του μαγνητικού πεδίου, πώς η μονάδα της;

10.

Tι γνωρίζετε για τη δύναμη μεταξύ δύο παράλληλων ρευματοφόρων αγωγών;

11.

Πώς ορίζεται το Ampere;

12.

Τι θα συμβεί αν μέσα στο σωληνοειδές τοποθετήσουμε πυρήνα μαλακού σιδήρου;

13.

Πώς ορίζεται η μαγνητική διαπερατότητα;

14.

Ποια υλικά λέγονται διαμαγνητικά, παραμαγνητικά, σιδηρομαγνητικά;

15.

Να περιγράψετε την αρχή λειτουργίας ενός ηλεκτρικού κινητήρα.

16.

Ποιες οι χρήσεις του ηλεκτρικού κινητήρα στην καθημερινή ζωή;

17.

Τι είναι βολτόμετρο, τι αμπερόμετρο και πώς συνδέονται σε ένα κύκλωμα;

18.

Να περιγράφει η λειτουργία οργάνων με κινητό πλαίσιο.

19.

Ποια η διαφορά των οργάνων με μαλακό σίδηρο από τα όργανα με κινητό πλαίσιο;

20.

Τι λέμε μαγνητική ροή, ποια η φυσική σημασία της; Πότε γίνεται μέγιστη και πότε ελάχιστη;

21.

Να αναφέρετε δύο παραδείγματα πιστοποίησης της επαγωγικής τάσης.

22.

Τι λέει ο νόμος της επαγωγής;

23.

Πώς ορίζεται το ένα Weber;

24.

Τι λέει ο κανόνας ταυ Lenz;

25.

Να δείξετε με δύο παραδείγματα ότι η φορά του επαγωγικού ρεύματος υπακούει στο κανόνα του Lenz.

26.

Να δειχτεί πειραματικά ότι ο κανόνας του Lenz είναι απόρροια της αρχής διατήρησης της ενέργειας.

27.

Τι λέει ο νόμος του Neumann;

28.

Να περιγράψετε δύο τρόπους με τους οποίους μπορούμε να ανιχνεύσουμε την ύπαρξη μαγνητικού πεδίου.

29.

Ποια η βασική διαφορά ανάμεσα στις δυναμικές γραμμές του ηλεκτρικού και του μαγνητικού πεδίου;

30.

Ποια η φυσική σημασία της έντασης του μαγνητικού πεδίου;

31.

Πώς με υλικά από το περιβάλλον σας θα κατασκευάσετε μία πυξίδα;

32.

Με ποιους τρόπους μπορούμε να απομαγνητίσουμε ένα μαγνήτη;

33.

Τι θα συμβεί αν κοντά σε μία πυξίδα ενός πλοίου υπάρχει ένας μαγνήτης ή ένας αγωγός που διαρρέεται από ρεύμα;

34.

Να συμπληρωθούν τα κενά του κειμένου: Γύρω από ευθύγραμμο ρευματοφόρο αγωγό μεγάλου μήκους δημιουργείται μαγνητικό πεδίο η ένταση του οποίου είναι ………………………… με την ένταση του ………………………… που διαρρέει τον αγωγό και ………………………… ανάλογη με ………………………… από το ρευματοφόρο αγωγό.

35.

Να συμπληρωθούν τα κενά του κειμένου: Στο κέντρο ενός κυκλικού ρευματοφόρου αγωγού η ένταση του μαγνητικού πεδίου είναι ………………………… με την ένταση του ………………………… που διαρρέει τον αγωγό και ………………………… με την ………………………… του κυκλικού αγωγού.

36.

Βρείτε ποια από τις παρακάτω απαντήσεις είναι σωστή: Δύο παράλληλοι ρευματοφόροι αγωγοί μεγάλου μήκους βρίσκονται σε απόσταση r μεταξύ τους και διαρρέονται από ομόρροπα ρεύματα I₁ = I₂. Στο μέσο της μεταξύ τους απόστασης η ένταση του μαγνητικού πεδίου είναι:

α) 2·k_μ·Ir   β) 0   γ) 4·k_μ·Ir   δ) 8·k_μ·Ir

37.

Δύο κυκλικοί αγωγοί έχουν ακτίνες r και 2·r διαρρέονται από ρεύματα I₁ = I και Ι₂ = 2·Ι και βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο με κοινό κέντρο Κ. Η ένταση του μαγνητικού πεδίου στο σημείο Κ είναι:

α) 4·k_μ·π·Ir   β) 8·k_μ·π·Ir   γ) 0   δ) 6·k_μ·π·Ir

38.

Βρείτε ποια από τις παρακάτω απαντήσεις είναι σωστή: Από τα παραπάνω διαγράμματα να επιλέξετε ποιο μας δίνει την ένταση του μαγνητικού πεδίου στο κέντρο ενός κυκλικού ρευματοφόρου αγωγού σε συνάρτηση α) με την ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον αγωγό, β) με την ακτίνα του αγωγού.

α β γ δ

39.

Από τα διαγράμματα της προηγούμενης ερώτησης να επιλέξετε ποιο θα μας δίνει την ένταση του μαγνητικού πεδίου γύρω από ευθύγραμμο ρευματοφόρο αγωγό μεγάλου μήκους σε συνάρτηση α) με την ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον αγωγό, β) με την απόσταση από τον αγωγό.

α β γ δ

40.

Ένα σωληνοειδές έχει μήκος ℓ, διαρρέεται από ρεύμα I και έχει αριθμό σπειρών Ν. Τι θα συμβεί με την ένταση του μαγνητικού πεδίου στο εσωτερικό του σωληνοειδούς αν α) διπλασιάσουμε την ένταση του ρεύματος, β) διπλασιάσουμε το μήκος του σωληνοειδούς, διατηρώντας τον αριθμό των σπειρών σταθερό γ) διπλασιάσουμε τον αριθμό των σπειρών αλλά το μήκος παραμείνει σταθερό.

41.

Το σωληνοειδές της εικόνας έχει αριθμό σπειρών N₁, μήκος ℓ και διαρρέεται από ρεύμα έντασης I₁. Οι κυκλικοί αγωγοί διαρρέονται από ρεύμα έντασης I₂ = 2·I₁, έχουν κέντρο τον άξονα του σωληνοειδούς, ακτίνα r = ℓ/λ και είναι παράλληλοι με τις σπείρες του σωληνοειδούς. Να υπολογιστεί ο λόγος των σπειρών N₁ του σωληνοειδούς προς τις σπείρες Ν₂ των κυκλικών αγωγών, ώστε στο κέντρο του κυκλικού αγωγού η ένταση του μαγνητικού πεδίου να είναι μηδέν.

42.

Ο ρευματοφόρος αγωγός της εικόνας ισορροπεί στους κατακόρυφους και λείους αγωγούς. Να σχεδιαστεί η φορά της έντασης του μαγνητικού πεδίου.

43.

Ο ρευματοφόρος αγωγός του σχήματος ισορροπεί στους κατακόρυφους αγωγούς χωρίς τριβές. Αν διπλασιάσουμε το ρεύμα ο αγωγός α) θα συνεχίσει να ισορροπεί, β) θα κινηθεί προς τα πάνω επιταχυνόμενος με επιτάχυνση g, γ) θα κινηθεί προς τα κάτω επιταχυνόμενος με επιτάχυνση g, δ) θα κινηθεί προς τα πάνω ή προς τα κάτω ευθύγραμμα και ομαλά.

44.

Στον αγωγό της προηγούμενης ερώτησης τι θα συμβεί αν α) αλλάξουμε την φορά του ρεύματος, β) αλλάξουμε τη φορά του ρεύματος και της έντασης του μαγνητικού πεδίου ταυτόχρονα, γ) διπλασιάσουμε το μέτρο της έντασης του μαγνητικού πεδίου και ταυτόχρονα υποδιπλασιάσουμε την ένταση του ρεύματος.

45.

Βρείτε ποια από τις παρακάτω απαντήσεις της ερώτησης που ακολουθεί είναι σωστή: Δύο παράλληλοι ευθύγραμμοι αγωγοί Α και Γ μεγάλου μήκους που διαρρέονται από ρεύματα Ι_Α και Ι_Γ αντίστοιχα, βρίσκονται σε μικρή μεταξύ τους απόσταση. Αν Ι_Α = 3·Ι_Γ τότε τα μέτρα των δυνάμεων Laplace F_A και F_Γ που ασκούνται στους αγωγούς είναι: α) F_A = 3·F_Γ, β) F_A = F_Γ/3, γ) F_A = F_Γ, δ) τα στοιχεία δεν είναι επαρκή.

46.

Τρεις παράλληλοι ρευματοφόροι αγωγοί Α, Γ, Δ μεγάλου μήκους διαρρέονται από ομόρροπα ρεύματα Ι₁, Ι₂, Ι₃. Σε ποιον από τους τρεις αγωγούς η συνισταμένη δύναμη από τους δύο άλλους αγωγούς είναι δυνατόν να είναι μηδέν;

47.

Βρείτε ποια από τις παρακάτω απαντήσεις της ερώτησης που ακολουθεί είναι σωστή: Αν το τετράγωνο πλαίσιο και οι ευθύγραμμοι αγωγοί βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο και το πλαίσιο είναι ελεύθερο να κινηθεί τότε: α) θα κινηθεί προς τον αγωγό 1, β) θα κινηθεί προς τον αγωγό 2, γ) θα παραμείνει ακίνητο, δ) τα στοιχεία είναι ανεπαρκή για να αποφανθούμε.

48.

Επιλέξτε τη σωστή απάντηση στην παρακάτω ερώτηση: Ένας κυκλικός αγωγός που διαρρέεται από ρεύμα I τοποθετείται κάθετα στις δυναμικές γραμμές ομογενούς μαγνητικού πεδίου, η συνολική δύναμη που δέχεται είναι: α) μηδέν, β) ανάλογη προς την ένταση του ρεύματος και το εμβαδόν επιφάνειας του αγωγού, γ) ανάλογη προς την ένταση του ρεύματος και την ένταση του μαγνητικού πεδίου.

49.

Αν μέσα σε σωληνοειδές που διαρρέεται από ρεύμα, βάλουμε πυρήνα μαλακού σιδήρου μαγνητικής διαπερατότητας μ, χαρακτηρίστε κάθε μία από τις παρακάτω προτάσεις με Σ αν είναι σωστή ή με Λ αν είναι λανθασμένη.

α) 

Ο σίδηρος μαγνητίζεται.

β) 

Μειώνεται η ένταση του μαγνητικού πεδίου μ φορές.

γ) 

Αυξάνεται η ένταση του μαγνητικού πεδίου μ φορές.

δ) 

Οι δυναμικές γραμμές στο εσωτερικό του σωληνοειδούς θα πυκνώσουν.

50.

Ποιες οι ομοιότητες στη μαγνητική συμπεριφορά ενός ρευματοφόρου σωληνοειδούς και ενός ραβδόμορφου μαγνήτη;

51.

Χαρακτηρίστε κάθε μία από τις παρακάτω προτάσεις με Σ αν είναι σωστή ή με Λ αν είναι λανθασμένη: Όταν βρεθούν μέσα σε μαγνητικό πεδίο δέχονται μαγνητικές επιδράσεις:

α) 

Μόνο τα σιδηρομαγνητικά υλικά.

β) 

Όλα τα υλικά.

γ) 

Μόνο τα διαμαγνητικά υλικά.

52.

Να συμπληρωθούν τα κενά του κειμένου που ακολουθεί: Μαγνητική ροή μίας επιφάνειας S που είναι κάθετη στις δυναμικές γραμμές ενός ομογενούς μαγνητικού πεδίου, ονομάζεται το φυσικό μέγεθος που ισούται με ………………………… της ………………………… του μαγνητικού πεδίου επί ………………………… Η ροή είναι μέγιστη όταν ………………………… και ελάχιστη όταν ………………………… Μονάδα ροής είναι …………………………

53.

Να συμπληρωθούν τα κενά του κειμένου που ακολουθεί: Όταν μεταβάλλεται η ροή σε οποιοδήποτε κύκλωμα, τότε εμφανίζεται ………………………… Το φαινόμενο αυτό λέμε …………………………

54.

Να συμπληρωθούν τα κενά του κειμένου που ακολουθεί: Η ΗΕΔ επαγωγής που αναπτύσσεται σε μία σπείρα είναι …………………………

55.

Ποια η μεταβολή της μαγνητικής ροής, αν ο αγωγός KΛ = ℓ στραφεί κατά 90°, 180°, 360° γύρω από το σημείο Κ;

56.

Να υποδείξετε 4 τρόπους με τους οποίους μπορούμε να μεταβάλουμε τη μαγνητική ροή που περνά μέσα από ένα σωληνοειδές.

57.

Δώστε 4 τουλάχιστον τρόπους ανάπτυξης ΗΕΔ επαγωγής.

58.

Χαρακτηρίστε κάθε μία από τις παρακάτω προτάσεις της ερώτησης που ακολουθεί με Σ αν είναι σωστή ή με Λ αν είναι λανθασμένη: Η ΗΕΔ επαγωγής που αναπτύσσεται στα άκρα σωληνοειδούς:

α) 

Διαρκεί για όσο χρόνο ο πυρήνας μαλακού σιδήρου υπάρχει ακίνητος μέσα στο σωληνοειδές.

β) 

Διαρκεί για όσο χρόνο ο πυρήνας μαλακού σιδήρου μπαίνει ή βγαίνει από το σωληνοειδές.

γ) 

Διαρκεί για όσο χρόνο το σωληνοειδές διαρρέεται από ρεύμα.

δ) 

Διαρκεί για όσο χρόνο μεταβάλλεται η ένταση.

59.

Συμπληρώστε τα κενά του κειμένου: Το επαγωγικό ρεύμα έχει ………………………… ώστε το ………………………… να ………………………… στην αιτία που το προκαλεί.

60.

Βρείτε ποια από τις παρακάτω απαντήσεις της ερώτησης που ακολουθεί είναι σωστή: Το κύριο φαινόμενο της επαγωγής εμφανίζεται ως α) δημιουργία ΗΕΔ, β) δημιουργία επαγωγικού ρεύματος, γ) δημιουργία επαγωγικού φορτίου, δ) ανάπτυξη δύναμης Laplace.

61.

Επιλέξτε τη σωστή απάντηση στην ερώτηση που ακολουθεί. Σφαίρα ακτίνας R τοποθετείται μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο. Η ροή που διέρχεται από τη σφαίρα είναι α) B·4·π·R, β) 0, γ) B·4·π·R², δ) τίποτα από αυτά.

62.

Να εξηγήσετε γιατί όταν κλείσουμε το διακόπτη, ο μεταλλικός δακτύλιος πετιέται προς τα πάνω;

63.

Βρείτε ποια από τις παρακάτω απαντήσεις της ερώτησης που ακολουθεί είναι σωστή: Ο κανόνας του Lenz είναι απόρροια α) της αδράνειας, β) της διατήρησης της ορμής, γ) της διατήρησης της ενέργειας, δ) της διατήρησης του φορτίου.

64.

Τι θα συμβεί στο πλάτος αιώρησης του χάλκινου δακτυλίου, αν στο κατώτερο σημείο της τροχιάς του, περνά μέσα από ένα ραβδόμορφο μαγνήτη; Τι θα συμβεί αν το δακτυλίδι το κόψουμε σε κάποιο σημείο;

65.

Να σχεδιάσετε τη φορά του ρεύματος στον κυκλικό δακτύλιο.

66.

Να σχεδιάσετε τη σωστή φορά του ρεύματος στο σωληνοειδές.

67.

Να συμπληρωθούν τα κενά του κειμένου. Το ηλεκτρικό φορτίο είναι ανεξάρτητο από ………………………… που διαρκεί η μεταβολή …………………………

68.

Να αντιστοιχίσετε τα μεγέθη στις σωστές μονάδες.

69.

Να αντιστοιχίσετε τα φυσικά μεγέθη με τις μαθηματικές τους εκφράσεις.