ΦΥΣΙΚΗ ΙΙΙ. Ενότητα: Μαγνητοστατική ΜΑΪΝΤΑΣ ΞΑΝΘΟΣ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ

Σχετικά έγγραφα
ΦΥΣΙΚΗ ΙΙΙ. Ενότητα: Ηλεκτροστατική ΜΑΪΝΤΑΣ ΞΑΝΘΟΣ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ

Γενική Φυσική Ενότητα: Δυναμική Άκαμπτου Σώματος

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 3: Επαγωγή. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Γενική Φυσική Ενότητα: Ταλαντώσεις

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 4: Ηλεκτρικά Κυκλώματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Γενική Φυσική Ενότητα: Εισαγωγή στην Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού σε κατάσταση Κορεσμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Διοικητική Λογιστική

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 4: Ηλεκτρικά Κυκλώματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 3: Έλεγχοι στατιστικών υποθέσεων

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 1: Καταχώρηση δεδομένων

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 2: Περιγραφική στατιστική

Γενική Φυσική Ενότητα: Κινητική

Λογιστική Κόστους Ενότητα 12: Λογισμός Κόστους (2)

Έλεγχος και Διασφάλιση Ποιότητας Ενότητα 4: Μελέτη ISO Κουππάρης Μιχαήλ Τμήμα Χημείας Εργαστήριο Αναλυτικής Χημείας

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 1

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 3

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 4: Ηλεκτρικά Κυκλώματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Λογιστική Κόστους Ενότητα 8: Κοστολογική διάρθρωση Κύρια / Βοηθητικά Κέντρα Κόστους.

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

Ηλεκτροτεχνία Ηλ. Μηχανές & Εγκαταστάσεις πλοίου (Θ)

Χωρικές σχέσεις και Γεωμετρικές Έννοιες στην Προσχολική Εκπαίδευση

Έλεγχος Ποιότητας Φαρμάκων

Ηλεκτρομαγνητισμός - Οπτική - Σύγχρονη Φυσική Ενότητα: Στοιχεία Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

1 η Διάλεξη. Ενδεικτικές λύσεις ασκήσεων

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Γ. Ολοκληρωτικός Λογισμός

Φιλοσοφία της Ιστορίας και του Πολιτισμού

Μυελού των Οστών Ενότητα #1: Ερωτήσεις κατανόησης και αυτόαξιολόγησης

Εφαρμογές των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών στη διδασκαλία και τη μάθηση

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 6: Εναλλασσόμενα Ρεύματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 2

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 4: Ηλεκτρικά Κυκλώματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού Υπέρθερμου Ατμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Ενδεικτικές λύσεις ασκήσεων διαχείρισης έργου υπό συνθήκες αβεβαιότητας

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Το Εικονογραφημένο Βιβλίο στην Προσχολική Εκπαίδευση

Γενική Φυσική Ενότητα: Ορμή, Κέντρο Μάζας

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Τεχνολογίας Υπολογιστών. L d D F

Θεατρικές Εφαρμογές και Διδακτική της Φυσικής Ι

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Διεθνείς Οικονομικές Σχέσεις και Ανάπτυξη

Εισαγωγή στη Μουσική Τεχνολογία Ενότητα: Ελεγκτές MIDI μηνυμάτων (Midi Controllers)

Πρακτική Άσκηση σε σχολεία της δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης

Γραμμική Άλγεβρα και Μαθηματικός Λογισμός για Οικονομικά και Επιχειρησιακά Προβλήματα

Βέλτιστος Έλεγχος Συστημάτων

Αρχιτεκτονική και Οπτική Επικοινωνία 1 - Αναπαραστάσεις

Μαθηματικά Διοικητικών & Οικονομικών Επιστημών

Διοικητική Λογιστική

Μηχανολογικό Σχέδιο Ι

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Β. Διαφορικός Λογισμός

Εισαγωγή στις Επιστήμες της Αγωγής

Ηλεκτρομαγνητισμός - Οπτική - Σύγχρονη Φυσική Ενότητα: Στοιχεία Ηλεκτρικών Κυκλωμάτων

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Ενότητα. Εισαγωγή στις βάσεις δεδομένων

Γενική Φυσική. Ενότητα 4: Εισαγωγή στην ειδική θεωρία της σχετικότητας. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Μαθηματικών

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 12: Κριτήρια Σύγκλισης Σειρών. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Λειτουργία και εφαρμογές της πολιτιστικής διαχείρισης

Το Εικονογραφημένο Βιβλίο στην Προσχολική Εκπαίδευση

Υπολογιστική άλγεβρα Ενότητα 10: Βάσεις Groebner ενός ιδεώδους ΙΙΙ

Βάσεις Περιβαλλοντικών Δεδομένων

Εφαρμογές πληροφορικής σε θέματα πολιτικού μηχανικού

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ

Αερισμός. Ενότητα 1: Αερισμός και αιμάτωση. Κωνσταντίνος Σπυρόπουλος, Καθηγητής Σχολή Επιστημών Υγείας Τμήμα Ιατρικής

Το Εικονογραφημένο Βιβλίο στην Προσχολική Εκπαίδευση

Δυναμική και Έλεγχος E-L Ηλεκτρομηχανικών Συστημάτων

Εισαγωγή στους Υπολογιστές

Φυσική ΙΙΙ. Ενότητα 4: Ηλεκτρικά Κυκλώματα. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Φυσικής

Δυναμική και Έλεγχος E-L Ηλεκτρομηχανικών Συστημάτων

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΙIΙ Ενότητα 6

Έννοιες Φυσικών Επιστημών Ι

Εκκλησιαστικό Δίκαιο. Ενότητα 10η: Ιερά Σύνοδος της Ιεραρχίας και Διαρκής Ιερά Σύνοδος Κυριάκος Κυριαζόπουλος Τμήμα Νομικής Α.Π.Θ.

Μεθοδολογία Έρευνας Κοινωνικών Επιστημών Ενότητα 2: ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΜΑΡΚΕΤΙΝΓΚ Λοίζου Ευστράτιος Τμήμα Τεχνολόγων Γεωπόνων-Kατεύθυνση

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 15: Ολοκληρώματα Με Ρητές Και Τριγωνομετρικές Συναρτήσεις Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Εφαρμογές των Τεχνολογιών της Πληροφορίας και των Επικοινωνιών στη διδασκαλία και τη μάθηση

Το Εικονογραφημένο Βιβλίο στην Προσχολική Εκπαίδευση

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Το Εικονογραφημένο Βιβλίο στην Προσχολική Εκπαίδευση

Τίτλος Μαθήματος: Εργαστήριο Φυσικής Ι

Μικροοικονομική Ανάλυση της Κατανάλωσης και της Παραγωγής

Λειτουργία και εφαρμογές της πολιτιστικής διαχείρισης

Ζωική Ποικιλότητα. Ενότητα 7. Bauplan. Ρόζα Μαρία Τζαννετάτου Πολυμένη, Επίκουρη Καθηγήτρια Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Βιολογίας

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Το Εικονογραφημένο Βιβλίο στην Προσχολική Εκπαίδευση

Ηλεκτροτεχνία Ηλ. Μηχανές & Εγκαταστάσεις πλοίου (Θ)

Σχεδίαση CMOS Ψηφιακών Ολοκληρωμένων Κυκλωμάτων

Transcript:

ΦΥΣΙΚΗ ΙΙΙ Ενότητα: Μαγνητοστατική ΜΑΪΝΤΑΣ ΞΑΝΘΟΣ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ

Σελίδα 2

ΑΣΚΗΣΕΙΣ... 4 Σελίδα 3

ΑΣΚΗΣΕΙΣ Μαγνητοστατική. Σωματίδιο μάζας m φορτίου Q βρίσκεται αρχικά ακίνητο μέσα σε ομογενές μαγνητικό και ηλεκτρικό πεδίο (Β Οx, E Οz ). Να μελετηθεί η κίνησή του. (y(t) = R (ωt sinωt), z(t) = R (ωt cosωt) όπου ω = Q E B, R = ) m ωβ 2. Δίσκος φωνογράφου ακτίνας R φέρει ομοιόμορφη πυκνότητα φορτίου σ. Αν περιστρέφεται με σταθερή γωνιακή ταχύτητα ω. α) Πόση είναι η επιφανειακή πυκνότητα ρεύματος κ σε απόσταση r από το κέντρο; β) Να υπολογισθεί το μαγνητικό πεδίο σε απόσταση z πάνω στον άξονα περιστροφής. (α. κ = σωr, β. Β = σωμ ο 2 ( 2z + R2 +2z 2 (R 2 +z 2 ) /2 )z ) 3. Να υπολογισθεί το μαγνητικό πεδίο στο κέντρο κανονικού πολυγώνου (n πλευρο) που διαρρέεται από σταθερό ρεύμα Ι. Η απόσταση του κέντρου από τις πλευρές είναι R. Να σχολιάσετε το αποτέλεσμα σας όταν n. (Β = nμ οι 4πR 2sin (π n )) 4. Κοίλος κύλινδρος με ακτίνες R, R 2 (R < R 2 ) διαρρέεται από ρεύμα Ι στην διεύθυνση του άξονα του, ομοιόμορφα κατανεμημένου στην εγκάρσια διατομή του. Να υπολογίσετε το μαγνητικό πεδίο σε ολόκληρο τον χώρο. (i. r < R, Β = 0, ii.r < r < R 2, Β = μ οι 2πr r 2 R2 R 2 2 R2 e θ, iii. r > R 2, Β = μ οι e 2πr θ ) 5. α) Να βρεθεί το μαγνητικό πεδίο πηνίου απείρου μήκους ακτίνας R. Το πηνίο διαρρέεται από ρεύμα Ι και φέρει n σπείρες ανά μονάδα μήκους. β) Αν το ηλεκτρικό ρεύμα εξαρτάται από το χρόνο π.χ. Ι(t) = I o cosωt, να υπολογίσετε το επαγόμενο ηλεκτρικό πεδίο. (α. Β (ρ) = μ ο ni(t)z εντός και Β = 0 εκτός του πηνίου. β. Ε = μ 2 οι ο nωrsinωte θ εντός και Ε = μ 2 οι ο nω R2 sinωte r θ εκτός πηνίου. ) 6. Συρμάτινος αγωγός απείρου μήκους διαρρέεται από ρεύμα Ι(t) = I o cosωt. Το ρεύμα επιστρέφει, ομοιόμορφα κατανεμημένο, από την επιφάνεια κυλίνδρου απείρου μήκους ακτίνας R, του οποίο ο άξονας ταυτίζεται με το σύρμα. Να υπολογίσετε α) το μαγνητικό πεδίο β) το εξ επαγωγής ηλεκτρικό πεδίο. (α. Β = μ οι(t) 2πr e θ για r < R και Β = 0 για r > R, β. Ε = μ οι ο ω 2π sinωt ln R r z για r < R και Ε = 0 για r > R ) Σελίδα 4

7. Δίνεται ευθύγραμμος συρμάτινος αγωγός απείρου μήκους που διαρρέεται από ρεύμα Ι(t) = z I o sinωt και κυλινδρική επιφάνεια ακτίνας 2R απείρου μήκους της οποίας ο άξονας είναι ο συρμάτινος αγωγός. Η κυλινδρική επιφάνεια διαρρέεται από ομοιόμορφα κατανεμημένο ρεύμα επιφανειακής πυκνότητα Κ (t) = z K o sinωt. α) Να ευρεθεί το μαγνητικό πεδίο. β) Ποια σχέση πρέπει να ικανοποιούν οι σταθερές I o, K o, R ώστε το μαγνητικό πεδίο να μηδενίζεται εκτός της κυλινδρικής επιφάνειας; γ) Αγώγιμο τετράγωνο πλαίσιο πλευράς 2R και αντίστασης r o τοποθετείται ώστε ο συρμάτινος αγωγός να ανήκει στο επίπεδο του πλαισίου και να είναι παράλληλος στις δύο πλευρές του. Η πλησιέστερη πλευρά του απέχει από τον συρμάτινο αγωγό απόσταση R. Να υπολογισθεί το εξ επαγωγής ρεύμα που διαρρέει το πλαίσιο. ( α. Β = μ οι(t) 2πr e θ για r < 2R και Β = μ ο(ι(t)+4πrk(t)) e 2πr θ για r > 2R β. Ι ο + 4πRK o = 0 γ. ι επ (t) = dφ όπου Φ(t) = μ οr sinωt [I r o dt π oln2 + (I o + 4πΚ ο R) ln 3 ] ) 2 8. Κυλινδρική περιοχή απείρου μήκους, με ακτίνες R και R 2 (R < R 2 ) περιέχει φορτία πυκνότητας ρ. Αν περιστραφεί με σταθερή γωνιακή ταχύτητα ω α) να ευρεθεί το μαγνητικό πεδίο. β) Αν η πυκνότητα ρ μεταβάλλεται με το χρόνο, ρ = ρ(t), να ευρεθεί το εξ επαγωγής ηλεκτρικό πεδίο. (α. Β = 0 για r > R 2, Β = 2 μ ορω(r 2 2 r 2 )z για R < r < R 2, Β = 2 μ ορω(r 2 2 R 2 )z για r < R β. Ε (r, t) = R 2 dφ(t) 2πr dt r, Φ = Β(R, t)πr 2 + B(r, t) 2πr dr για r > R R 2, Φ = Β(R, t)πr 2 + B(r, t) 2πr dr για R R < r < R 2 και Φ = Β(R, t)πr 2 για r < R ) 9. α) Αγώγιμο επίπεδο (z = 0) διαρρέεται από ομογενές επιφανειακό ρεύμα πυκνότητας Κ (t) = K o e at ι. Να υπολογίσετε το μαγνητικό πεδίο. β) Κάθετα στο αγώγιμο επίπεδο τοποθετείται τετράγωνο αγώγιμο πλαίσιο πλευρά L, με τις δύο πλευρές του παράλληλες στην διεύθυνση ι. Στο επίπεδο του πλαισίου τοποθετείται άπειρος ευθύγραμμος αγωγός που διαρρέεται από ρεύμα Ι = Ι ο e at. Να υπολογισθεί η ροή που διαπερνά το πλαίσιο. (α. Β = μ ο Κ(t) j, β. Φ = μ 2 2 οκ(t)l 2 + μ οι(t) L ln2) 2π Σελίδα 5

Σημειώματα Σημείωμα Ιστορικού ΕκδόσεωνΈργου Το παρόν έργο αποτελεί την έκδοση.00. Σημείωμα Αναφοράς Copyright Εθνικόν και Καποδιστριακόν Πανεπιστήμιον Αθηνών, Μαιντάς Ξάνθος, 205. «Φυσική ΙΙΙ. Μαγνητοστατική». Έκδοση:.0. Αθήνα 205. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση:. http://opencourses.uoa.gr/courses/phys4/ Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Μη Εμπορική Χρήση Παρόμοια Διανομή 4.0 [] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [] http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου, για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό όφελος (π.χ. διαφημίσεις) από την προβολή του έργου σε διαδικτυακό τόπο Ο δικαιούχος μπορεί να παρέχει στον αδειοδόχο ξεχωριστή άδεια να χρησιμοποιεί το έργο για εμπορική χρήση, εφόσον αυτό του ζητηθεί. Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους.

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στo πλαίσιo του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Αθηνών» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. Σελίδα 7