Examkin

Soru

Zorluk: KolayElektromanyetik İndüksiyon ve Öz-indüksiyon

Yüzey alanı 0,5 m20,5\text{ m}^2 olan düzlemsel bir tel halka, 4 T4\text{ T} büyüklüğündeki düzgün manyetik alana dik konumda tutulmaktadır. Halka 0,2 s0,2\text{ s} içinde manyetik alan dışına tamamen çıkarılıyor.

Buna göre, bu süreçte halkada oluşan ortalama indüksiyon elektromotor kuvvetinin büyüklü��ü kaç V\text{V}'tur?

Cevap: 10 V

Cevap

Halkada oluşan ortalama indüksiyon elektromotor kuvvetinin büyüklüğü 10 V10\text{ V}'tur.
Faraday İndüksiyon Yasası'na göre bir devrede oluşan indüksiyon emk'sinin büyüklüğü, devreden geçen manyetik akının birim zamandaki değişim hızına eşittir. Halkanın alanı 0,5 m20,5\text{ m}^2 ve dik yerleştiği manyetik alan 4 T4\text{ T} olduğuna göre ilk akı Φi=4⋅0,5=2 Wb\Phi_i = 4 \cdot 0,5 = 2\text{ Wb}'dir. Halka alandan çıkarılınca son akı sıfır olur. 0,2 s0,2\text{ s} sürede gerçekleşen 2 Wb2\text{ Wb}'lik akı değişimi sonucunda oluşan emk büyüklüğü ϵ=20,2=10 V\epsilon = \frac{2}{0,2} = 10\text{ V} olarak elde edilir.

Adım Adım Çözüm

1
Başlangıçtaki manyetik akıyı hesaplama
Φi=2 Wb\Phi_i = 2\text{ Wb}
Manyetik akı Φ=B⋅A⋅cos⁡(θ)\Phi = B \cdot A \cdot \cos(\theta) formülüyle bulunur. Dik konumda olunduğu için Φi=4⋅0,5=2 Wb\Phi_i = 4 \cdot 0,5 = 2\text{ Wb} olur.
2
Son durumdaki manyetik akıyı belirleme
Φf=0 Wb\Phi_f = 0\text{ Wb}
Halka manyetik alandan tamamen uzaklaştırıldığı için içinden geçen manyetik akı sıfırlanır.
3
İndüksiyon elektromotor kuvvetini hesaplama
ϵ=10 V\epsilon = 10\text{ V}
Faraday Yasası'na göre indüksiyon emk büyüklüğü ϵ=∣ΔΦ∣Δt\epsilon = \frac{|\Delta\Phi|}{\Delta t} bağıntısıyla hesaplanır. Değerler yerine konulduğunda ϵ=20,2=10 V\epsilon = \frac{2}{0,2} = 10\text{ V} bulunur.

Anahtar Kavram

Faraday İndüksiyon Yasası
Bu soruyu puanla

Konular

Elektromanyetik İndüksiyon ve Öz-indüksiyon

Bu konudan daha fazla soru