SILE V MAGNETNEM POLJU

1.        Dva vzporedna vodnika sta na razdalji 25 cm. Po prvem vodniku teče tok 12 A, po drugem pa 8 A. Kolikšna je gostota magnetnega polja na sredini med njima: a) Če teče tok po obeh vodnikih v isti smeri? b) Če teče tok po vodnikih v nasprotnih smereh? Kolikšna sila deluje na 1 m dolg odsek enega vodnika? (Rešitev: a) B=32×10-6 T; b) B=6.4×10-6 T; F=51.2×10-6 N)

2.           Trije vzporedni vodniki tvorijo pokončne stranice tristrane prizme. Medsebojna razdalja med žicami je 0.5 m. Skozi vsak vodnik teče tok 10 A. Kolikšen je vektor gostote magnetnega polja na mestu tretjega vodnika? S kolikšno silo delujeta dva vodnika na 1 m dolg odsek tretjega vodnika? Indukcijska konstanta je m o = 4p x 10-7 Vs/Am. (Rešitev: B=(-6×10-6 T,3.5×10-6 T) predznaki in vrstni red komponent so odvisni od postavitve koordinatnega sistema; F=6.9×10-5 N)

3.           Kovinska palica mase 50 g in dolžine 5 cm je naslonjena na vzporedna prevodna tira, ki sta pravokotna na tokovnice homogenega magnetnega polja z gostoto 0.5 T. Če skozi palico spustimo tok 10 A, začne le-ta drseti po tirnicah. V kolikšnem času zdrsne 10 cm daleč? Kolikšna je takrat hitrost palice? (Rešitev: t=0.2 s; v=1 m/s)

4.           Aluminijasta palica leži vodoravno v homogenem magnetnem polju z gostoto 1T. Silnice magnetnega polja kažejo v vodoravni smeri in so pravokotne na palico. Kolikšna mora biti gostota električnega toka skozi palico, da palica lebdi v magnetnem polju? Gostota aluminija je 2.7 kg/dm3. (Rešitev: j=2.7×104 A/m2)

5.           Po navpično postavljeni tuljavi s 500 ovoji na dolžini 1 m teče tok 20 A. Sredi tuljave visi na 20 cm dolgih kovinskih žičkah 10 cm dolga prečka z maso 10g. Prečka je vodoravna. Kolikšen tok teče po prečki, če je prečka odklonjena iz ravnovesne lega za 1 cm? (Rešitev: I=3.9 A)

6.           Elektronski snop v katodni cevi televizorja odklanjamo s prečnim magnetnim poljem. Magnetna pola magneta imata kvadraten presek z robom 1 dm. Kolikšna mora biti gostota magnetnega polja med obema poloma, če želimo, da snop elektronov s hitrostjo 200m/s zadene 1 m oddaljen zaslon 20 cm stran od točke, kamor bi padel neodklonjeni curek? Kolikšna jakost električnega polja bi bila potrebna, če bi curek odklanjali z električnim namesto z magnetnim poljem? Masa elektrona je 9.11 x 10 –31 kg. (Rešitev: B=2.2×10-9 T; E=4.6×10-7 V/m)

7.           Ogljikov ion z nabojem +eo prileti s hitrostjo 3×105 m/s v magnetno polje pravokotno na silnice. Gostota magnetnega polja je 0.75 T. Izračunaj Lorentzovo silo, ki deluje na ion, centripetalni pospešek iona in radij kroženja iona! (Rešitev: F=3.6×10-14 N; ac=1.8×1012 m/s2; r=5 cm)