Kezdőlap


Feladat:	600. fizika feladat	Korcsoport: 16-17	Nehézségi fok: átlagos
Megoldó(k):	Babiczky B. , Botár Líviusz , Régeni L. , Tersztyánszky György
Füzet:	1937/március, 222. oldal		PDF \| MathML
Témakör(ök):	Feladat, Faraday-féle indukciótörvény, A Föld jellemző adatai
Hivatkozás(ok):	Feladatok: 1937/január: 600. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Induljunk ki abból a helyzetből, amelyben a menetek síkja merőleges a földmágnesség vízszintes összetevőjére. Egy meneten áthaladó erővonalak száma: $f H$ , ahol $f$ egy menet által körülzárt és $H$ a földmágnesség intenzitásának horizontális komponensét jelenti.
$90^{\circ}$ -os elfordulás után a menetek síkja párhuzamos $H$ -val, tehát a meneten áthaladó erővonalak száma: $0$ . Újabb $90^{\circ}$ -os fordulat után az erővonalak száma: $- f H$ .
Eszerint $180^{\circ}$ -os elfordulásnál az erővonalak számának változása: $2 f H$ .¹
Tekintettel arra, hogy $n$ menetből álló tekercsünk van, ezen változás $2 n f H$ .²
A keletkező indukált áram elektromotoros ereje ‐ és így az áramerősség is ‐ arányos az erővonalszám változásának sebességével. Azaz, ha a változás $τ$ idő alatt jön létre, akkor

\begin{matrix} E = \frac{2 n f H}{τ} \cdot 10^{- 8} volt . \end{matrix}

Ha a tekercs mp-ként

x

teljes forgást végez, akkor

180^{\circ}

-nyi fordulásnak megfelelő idő:

τ = \frac{1}{2 x}

és így

\begin{matrix} E = 4 n f H \cdot 10^{- 8} x \end{matrix}

A földinduktor és a galvanométer együttes ellenállása

250 + 750 = 1000 ohm

, a keletkező áram intenzitása

10 \cdot 10^{- 6} = 10^{- 5} amp

,
azaz

\begin{matrix} 5 \cdot 10^{- 3} x = 1000 \cdot 10^{- 5} és innen x = 2 fordulat/sec . \end{matrix}

¹Ezen

180^{\circ}

-os elfordulás közben az indukált áram ugyanazon irányú. A következő

180^{\circ}

-os elfordulásnál az áram ellenkező irányú; azonban a földinduktor tengelyén alkalmazott kommutátor a külső áramkörben az előbbivel megegyező irányú áramot vezet.

²Feltéve, hogy összes menetek ugyanakkora területet zárnak be.