Fyzikální úlohy
Vítejte! Tato stránka slouží jako databáze řešených fyzikálních úloh pro střední a základní školy.
Ve výběru je celkem 24 úloh
Kategorie: Elektřina a magnetismus /
▮ Směr magnetické síly #130, pos:3/9, kat
Určete směr magnetické síly na vodič s proudem v případě na obrázku.
▮ Proton a elektron v mag. poli #133, pos:3/9, kat
Zakreslete schematicky, jak se dál bude pohybovat proton a elektron, které vlétají do homogenního mag. pole stejnou rychlostí.
▮ Magnetická síla na vodič #134, pos:3/9, kat
Určete a vyznačte směr síly působící na vodič, kterým protéká el. proud.
▮ Největší magnetická síla #135, pos:3/9, kat
Seřaďte vodiče podle toho, jak velká mag. síla na ně působí, od nejmenší síly k největší. Pole je homogenní a vodiče mají vodiče stejnou délku a protéká jimi stejně velký proud.
Pište čtyři číslice v pořadí od nejmenší síly, ve formátu 123
▮ Největší magnetická síla #136, pos:3/9, kat
Seřaďte vodiče podle toho, jak velká mag. síla na ně působí, od největší síly po nejmenší. Pole je homogenní a vodiče mají vodiče stejnou délku a protéká jimi stejně velký proud.
▮ Kompasy u cívky #143, pos:2/9, kat
Na obrázku je znázorněna cívka s jádrem připojená ke zdroji elektrického napětí. Do vyznačených zelených bodů zakreslete, jak v tom místě bude přibližná orientace magnetické střelky. Na střelce vyznačte severní pól, Pozor, jeden bod je i uvnitř cívky.
▮ Hliníkový prsten a magnet #142, pos:3/9, kat
Hliníkový prstenec je zavěšen na provázku. V určitou chvíli do něj začneme zasouvat magnet severním pólem napřed. Přesně popište, co a proč se bude dít.
▮ Svit žárovky s cívkou #114, pos:1/9, kat
Obrázek ukazuje obvod žárovky s cívkou. Ve všech případech je efektivní napětí stejné. Seřaďte situace podle jasnosti svitu žárovky od největší po nejmenší. Napište odpověď ve formě: abc.
▮ Žárovka a indukčnost cívky #115, pos:1/9, kat
Dokonalá cívka a žárovka jsou sériově připojeny ke zdroji střídavého napětí. Do cívky vložíme jádro. Označte správné: a) jas žárovky vzroste, b) jas žárovky klesne, c) indukčnost cívky vzroste, d) indukčnost cívky klesne, e) napětí na cívce vzroste, f) napětí na cívce klesne. Uveďte odpověď ve formě: abcdef.
Uveďte odpověď ve formě: abcdef.
▮ Žárovka, cívka a veličina #116, pos:1/9, kat
Dokonalá cívka a rezistor jsou sériově připojeny ke zdroji střídavého napětí o frekvenci 50 Hz a amplitudě 6 V. Vyberte ty veličiny, jejichž hodnota vzroste při změně frekvence na 500 Hz:
a) proud obvodem; b) indukčnost cívky; c) induktance cívky; d) napětí měřené na cívce; e) napětí na rezistoru; f) fázový posun mezi celkovým proudem a napětím; g) fázový posun mezi proudem a napětím na cívce;
Odpověď pište ve formě: abcd
▮ Fázový posun proudu a napětí #117, pos:2/9, kat
Ideální cívkou protéká střídavý proud s harmonickým průběhem, který lze popsat funkcí sinus. Uveďte, jaký je fázový rozdíl (posun) mezi proudem cívkou a napětím měřeným na cívce. Uveďte ve stupních.
▮ Amplituda součtu #118, pos:2/9, kat
Graf vyobrazuje dvě funkce sinus, které jsou fázově posunuty. Jakou amplitudu bude mít funkce, která vznikne jejich součtem?
▮ Fáze součtové funkce #119, pos:2/9, kat
Mějme funkce y1 = sin(x), y2 = cos(x). Když tyto funkce sečteme, tak výsledná funkce půjde napsat ve tvaru $y = A \sin(x + \phi_0)$. Jakou hodnotu má počáteční fáze $\phi_0$?
▮ Induktance cívky #120, pos:3/9, kat
Mějme cívku o indukčnosti 20 mH, kterou připojíme do běžné české zásuvky. Určete: a) induktanci cívky, b) efektivní hodnotu proudu cívkou.
▮ Rezistor a cívka #122, pos:3/9, kat
Terka disponuje spojením cívky a rezistoru s celkovou impedancí 20 Ohm. Obvod je připojen k ideálnímu zdroji střídavého napětí s amplitudou 12 V a frekvencí 5 kHz. Určete maximální hodnotu střídavého proudu obvodem.
▮ Jednoduchý RC obvod #140, pos:5/9, kat
Máme obvod s kondenzátorem, rezistorem a zdrojem napětí (AC/DC). Efektivní hodnota napětí zdroje je ve všech případech stejná. Seřaďte obvody podle velikosti proudu od největšího po nejmenší. Řádně zdůvodněte.
Odpověď pište ve formě: 123
▮ Součet napětí #126, pos:3/9, kat
Galadriel zapojila ideální cívku a rezistor do série a připojila ke zdroji střídavého napětí. Arwen poté multimetrem změřila, že efektivní hodnota napětí na cívce byla 3 V, zatímco na rezistoru naměřila 5 V. Nakonec se jala změřit celkové efektivní napětí na spojení cívky a rezistoru. Jakou hodnotu naměřila?
▮ Částice vlétají do mag. pole #131, pos:3/9, kat
Do magnetického pole vlétá několik různých částic _stejnou_ rychlostí. Dopovídejte na otázky:
a) Které částice mají kladný elektrický náboj?
b) Která z nabitých částic má největší hmotnost?
c) Které částice nemají elektrický náboj?
▮ Bublinková komora #132, pos:3/9, kat
Do bublinkové komory vlétají částice elektron, proton, pozitron a neutron a zanechají různé stopy, které jsou schematicky znázorněny na obrázku. Která stopa patří které částici?
▮ Kontrolní otázky magnetismus #138, pos:8/9, kat
-- Zakreslete indukční čáry cívky protékané el. proudem a vysvětlete, jak jste určili orientaci indukčních čar.
-- Popište, na čem závisí velikost magnetického pole, které vytváří cívka.
-- Vysvětlete, co ukázal Oerstedův pokus a proč to je významné. Zakreslete také výsledek pokusu obrázkem.
-- Vysvětlete, jak určíte směr síly, která působí na vodič s proudem v mag. poli. Doplňte obrázkem.
-- Pojednejte o tom, co je to sluneční vítr a jak souvisí s magnetickým polem Země. Zakreslete také vysvětlující obrázek.
-- Zakreslete schematicky DC elektromotor a všechny jeho hlavní součásti. Objasněte princip jeho funkce.
-- Vysvětlete, co jsou to feromagnetické látky a uveďte příklady feromagnetických kovů a neferomagnetických kovů.
-- Vyslovte Faradayův zákon a na jeho základě vysvětlete princip výroby elektrického proudu. Zakreslete také přehledný obrázek.
-- Uveďte a objasněte další aplikace jevu elektromagnetické indukce.
▮ Kontrolní otázky střídavý proud #137, pos:8/9, kat
-- Vysvětlete princip funkce třífázového generátoru střídavého proudu za použití Faradayova zákona. Nakreslete také přehledný obrázek.
-- Helmut si chce měnit střídavé napětí 60 V na 24 V. Pro sekundární vinutí použije 200z.
a) Kolik závitů bude mít primární cívka? b) Jaký proud poteče primárním vinutím, pokud sekundárním teče proud o velikosti 1 A? c) Zakreslete také schematicky konstrukci zařízení a do obrázku vhodně vyznačte hodnoty diskutované výše.
-- Helmut si chce měnit střídavé napětí 12 V na 30 V. Pro sekundární vinutí použije 200z.
a) Kolik závitů bude mít primární cívka? b) Jaký proud poteče primárním vinutím, pokud sekundárním teče proud o velikosti 1 A? c) Zakreslete také schematicky konstrukci zařízení a do obrázku vhodně vyznačte hodnoty diskutované výše.
-- Vysvětlete princip funkce třífázového asynchronního indukčního elektromotoru. Nakreslete obrázek a popište jednotlivé části.
-- Nakreslete schematicky zapojení zásuvky, pojmenujte jednotlivé vodiče a popište, jakou mají obvykle barvu.
-- Nakreslete do grafu časový průběh střídavého napětí, jak bychom ho měřili v běžné zásuvce. Označte hodnoty na osách!
-- Popište dvě základní základní situace, při kterých zareaguje jistič, a uveďte nějaký konkrétní příklad. Dále vysvětlete, jakým mechanismem v obou těchto situacích zareaguje.
▮ Doplňovačka střídavý proud, proud doma #139, pos:8/9, kat
Pro změnu úrovně střídavého napětí se používá __________________. Pro dálkový přenos se používá vysoké napětí za účelem snížení _________. Nabíječka mobilu obvykle mění střídavé napětí o velikosti _______ na napětí ______________ o velikosti _______. Obvyklá hodnota nominálního proudu domácího jističe je např. __________. Spotřebičem s příkonem 6 kW připojeným do zásuvky protéká proud o velikosti _________. V případě, že proud fázovým vodičem má jinou velikosti než proud neutrálním vodičem, tak zareaguje ____________________. To může nastat např. v situaci, kdy _______________________________________________________________________. Efektivní hodnota napětí v zásuvce je __________, zatímco maximální je __________. Frekvence střídavého napětí je __________ a perioda je __________. Za desetinu sekundy tedy proběhne ________ period. Vodič připojený k pravé zdířce zásuvky se nazývá ___________ a má obvykle _________ barvu. Dvoupísmenná zkratka pro střídavý proud je _______ zatímco pro stejnosměrný to je _______.
▮ Proud po sepnutí #141, pos:5/9, kat
Mějme jednoduchý obvod s kondenzátorem, rezistorem a zdrojem stejnosměrného napětí. Zakreslete do grafu, jaký tvar bude mít časová závislost a) napětí měřeného na kondenzátoru, b) proudu obvodem poté, co sepneme spínač.
▮ RL v sérii #121, pos:3/9, kat
Mějme dokonalou cívku o indukčnosti 50 mH a rezistor o odporu 10 Ohm, které sériově připojíme na zdroj střídavého napětí s maximální hodnotou 20 V a frekvencí 60 Hz.
a) Určete induktanci cívky (rádoby odpor);
b) Určete impedanci spojení cívky a rezistoru;
c) Určete maximální hodnotu střídavého proudu v obvodu;
d) Zakreslete fázový diagram pro napětí na cívce a rezistoru a zakreslete do něj také “součtové” napětí na spojení cívky a rezistoru;
e) Z diagramu určete velikost fázového posunu mezi celkovým napětím a proudem;
f) Zakreslete do jednoho grafu časový průběh napětí a proudu cívkou, aby byl vidět vzájemný fázový posun;
g) Zakreslete (přibližně) do jednoho grafu časový průběh proudu a napětí na celém spojení cívky a rezistoru;
