FR-01756Materiał Freedu

Zadanie 6 (egzamin próbny CKE, grudzień 2024)

LiceumMaturaRozszerzenieFizykaIndukcja elektromagnetyczna, prąd przemienny, fale elektromagnetyczne

Źródło: Egzamin próbny CKE grudzień 2024, fizyka, poziom rozszerzony (formuła 2023, MFAP-R0-100-2412), zad. 6

    Zadanie 6, wspólne informacje. Zadanie 6. Prostokątna ramka ABCD prądnicy obraca się w jednorodnym polu magnetycznym 𝐵⃗ ze rad stałą prędkością kątową 𝜔 = 100𝜋 . Na zaciskach X i Y prądnicy jest wytwarzane s napięcie przemienne 𝑈(𝑡) , którego zależność od czasu 𝑡 jest sinusoidalna: ) 𝑈(𝑡) = 𝑈 sin(𝜔𝑡 + 𝜙 gdzie 𝜙 – faza początkowa 𝑚𝑎𝑥 0 0 Napięcie skuteczne na zaciskach X, Y prądnicy jest równe 𝑈 = 24 V . 𝑠𝑘 Do zacisków X, Y prądnicy podłączono opornik o oporze elektrycznym 𝑅 = 10 Ω . Schemat tego obwodu zewnętrznego przedstawia rysunek 1. Rysunek 1. (schemat obwodu) 𝑅 Y X ~ 𝑈(𝑡) Położenie (względem linii pola magnetycznego) obracającej się ramki ABCD prądnicy oraz prędkość v ⃗ boku AB tej ramki, w chwili 𝑡 = 0 s , przedstawiają rysunki 2. i 3. Rysunek 2. (widok perspektywiczny) Rysunek 3. (widok od strony boku AD) B C v ሬ Ԧ v ሬ Ԧ ሬ Ԧ 𝐵 ሬ Ԧ 𝐵 A D Y X A D Y X W zadaniu pomijamy pole magnetyczne wytwarzane przez prąd płynący w ramce.

    Zadanie 6.1

    Zadanie 6.1. 6.1. Zadanie 6.1. (0–2) 0 – 1 – 2 Na rysunku 2. przy boku AB narysuj strzałkę, która pokazuje, w którą stronę płynie prąd w chwili 𝒕 = 𝟎 𝐬 w prądnicy. Następnie przy symbolach X, Y zacisków prądnicy na rysunku 1. wpisz odpowiednie znaki (wybrane spośród „+” oraz „–”) oznaczające biegunowość źródła napięcia dla obwodu zewnętrznego, w chwili 𝒕 = 𝟎 𝐬 .

    Zadanie 6.2

    Zadanie 6.2. Zadanie 6.2. (0–4) Ustal wielkości dotyczące prądu zmiennego przepływającego przez opornik 𝑹 : • amplitudę 𝑰 natężenia prądu 𝒎𝒂𝒙 • okres 𝑻 zmian natężenia prądu • natężenie prądu w chwili 𝒕 = 𝟎 𝐬 (równoważnie – fazę początkową 𝝓 ) 𝟎 Zapisz wartości tych wielkości i niezbędne obliczenia dotyczące 𝑰 oraz 𝑻 . 𝒎𝒂𝒙 Następnie, w poniższym układzie współrzędnych (𝒕, 𝑰) , w przedziale czasu od 𝒕 = 𝟎 𝐬 𝟎 do 𝒕 = 𝟎, 𝟎𝟒 𝐬 , narysuj wykres zależności natężenia 𝑰 prądu przepływającego przez opornik 𝑹 od czasu 𝒕 . Przyjmij, że w chwili 𝑡 = 0 s natężenie prądu płynącego przez opornik 𝑅 jest dodatnie. 0 I , A 4 3 2 1 0 t , s 0 0,01 0,02 0,03 0,04 -1 -2 -3 -4

    Zadanie 6.3

    Zadanie 6.3. Zadanie 6.3. (0–2) rad Prędkość kątową ramki prądnicy zwiększono do 𝜔̃ = 120𝜋 . s 6.3. Oblicz napięcie skuteczne 𝑼̃ na zaciskach X, Y prądnicy po tej zmianie. 𝒔𝒌 0 – 1 – 2 Zapisz obliczenia. Wskazówka: Skorzystaj z Wybranych wzorów i stałych fizykochemicznych na egzamin maturalny z biologii, chemii i fizyki.

    Wróć do wyników

    Podobne zadania