úloha 1
Porovnejte magnetické, elektrické a gravitační pole:
(a) Jak jej popisujeme
(b) co je zdrojem,
(c) jak jej můžeme detekovat.
úloha 2
(a) Popište tvar magnetického pole Země. Vysvětlete, jak nás chrání
před Slunečním větrem a jak vzniká polární záře.
(b) Kde se nachází magnetické póly na povrchu země? Jaký pól kompasu
ukazuje k severu? Kde nelze kompas používat?
Co je to magnetická deklinace?
úloha 3
Načrtněte tvar magnetických indukčních čar v následujících situacích:
(a) (b)
(c) (d)
(e)
úloha 4
Mezi opačnými póly dvou magnetů je umístěna vodivá smyčka protékaná
proudem (viz obrázek). Určete, kterým směrem se smyčka otočí a jakou
zaujme polohu. Princip jakého zařízení to představuje?
úloha 5
Vysvětlete základní rozdíly mezi stejnosměrnými elektromotory:
(a) s permanentním magnetem dvojpólovým,
(b) s permanentním magnetem vícepólovým,
(c) s cívkou (sériovým),
(d) bezkomutátorovým (brushless).
úloha 6
(a) Jak vyrobit permamentní magnet?
(b) Jak je možné jej odmagnetovat? Uveďte 2 způsoby.
(c) Kolik pólů může mít permanentní magnet?
úloha 7
(a) Určete magnetické pole uvnitř cívky - solenoidu o 600 závitech a délce
10 cm bez jádra při průchodu proudu 1 A.
(b) Jak se výsledek změní přidáním železného jádra s relativní permeabilitou
mR
=5000?
(c) Jaký materiál by pole uvnitř cívky dokázal zeslabit?
(d) Proč pro vytvoření silného magnetického pole není vhodná cívka
s příliš velkým počtem závitů?
(e) Proč se pro vytvoření velmi silného magnetického pole (například
v magnetické rezonanci) používá supravodivá cívka?
úloha 8
Na obrázku je zachycena trajektorie elektronu, pozitronu (kladný elektron)
a neutronu v mlžné komoře. Přiřaďte k částicím jejich trajektorie.
Magnetizmus
B
zdroj částic
1
2
3
+
v
–
v
úloha 9
Jaký musí být směr magnetické indukce, aby znázorněná částice začala
zatáčet doprava?
(a) (b)
úloha 10
Jak se bude pohybovat částice, která vlétne do homogenního magnetického
pole (a) rovnoběžně s B, (b) kolmo na B, (c) pod obecným úhlem
vzhledem k B?
úloha 11
Proton byl urychlen napětím 10kV.
(a) určete energii protonu v eV,
(b) určete energii protonu v J,
(e) určete rychlost protonu.
[E=10keV=1,6.10-15
J, v=1,38.106
m.s-1
]
úloha 12
Do homogenního magnetického pole o indukci 5.10-4
T vletí kolmo na
vektor B elektron o energii 10eV. Popište co nejpřesněji jeho trajektorii.
[kružnice, r=2cm]
úloha 13
Elektron vlétl do homogenního magnetického pole o indukci 1mT kolmo
k indukčním čarám a začal se pohybovat po kružnici o poloměru 6cm.
Vypočítejte velikost magnetické síly působící na elektron.
[Fm
=2.10-15
N]
úloha 14
Vypočtěte, jak velký proud by musel protékat vodičem, aby na 5cm jeho
délky působila síla 1N v blízkosti permanentního magnetu, kde je magnetická
indukce 10-2
T. [I=2000A]
úloha 15
Objasněte, jak na sebe budou působit
(a) dva rovnoběžné vodiče protékané proudem souhlasného směru,
(b) dva rovnoběžné vodiče protékané proudem opačného směru,
úloha 16
(a) Popište, na čem záleží velikost indukovaného napětí v cívce při
pohybu magnetu v jejím okolí.
(b) Jak určíme směr indukovaného proudu?
úloha 17
Popište přibližně průběh proudu a napětí v obvodu s cívkou, při připojování
a odpojování zdroje napětí. Cívka s velkou indukčností (tlumivka) se
používá například v zářivce. Vysvětlete proč.
úloha 18
(a) Vysvětlete princip generování napěťových pulzů v elektrickém
ohradníku.
(b) Polovodičový spínač přerušuje obvod elektrického ohradníku s cívkou
napájený 12 V baterií. Jaké je maximum indukovaného napětí
na cívce, která má indukčnost 0,15 H a odpor 150W, pokud proces
rozepínání obvodu trvá 0,01ms?
[U=1200 V]
úloha 19
Vysvětlete elektromagnetický princip
(a) elektromagnetu, relé, jističe,
(b) elektrického generátoru (alternátoru),
(c) gramofonu,
(d) elektrické kytary,
(e) digitálního tachometru na kole,
(f) magnetického záznamu dat,
(g) indukčního ohřevu,
(h) urychlovače částic (synchrotronu),
(i) hallovy sondy,
(j) elektromagnetického děla (railgun).
S N
+ –
SN
SN
+
–
+ –
+
–