Fizika fakultáció feladatai

ELEKTROMOSSÁG, MÁGNESSÉG (3HÉT); Vissza a témakörökhöz!

• Elektrosztatika
• Egyenáramok
• Elektromágnesség
• Váltakozó áram
• Elektromágnesség gyakorlati alkalmazásai

17. hét:

1. Mekkora töltés taszítja a vele egyenlő nagyságú töltést 1 méterről 10^-3 N erővel?
2. Mekkora az elektromos térerősség a pontszerű 10^-5 C pozitív töltéstől 1 m távolságban, vákuumban? Milyen felületen vannak azok a pontok, amelyekben a térerősség ugyanakkora? Milyen irányú a térerősség?
3. Mekkora töltés tölti fel a 16 µF-os kondenzátort 350 V feszültségre?
4. Két pozitív, pontszerű töltés, Q és 4Q, egymástól l távolságban van rögzítve. Hol kell elhelyezni egy pontszerű Q töltést, hogy egyensúlyban legyen?
5. Két pontszerű töltés egymástól 0,5 m távolságban van rögzítve. Mekkora és milyen irányú az elektromos térerősség a töltések összekötő egyenesében, a negatív töltéstől 2 m távolságban jobbra? (Q1 = 2*10^-6 C; Q2 = -2*10^-6 C.)
6. Homogén elektrosztatikus tér pontjaiban a térerősség 105 V/m. Mekkora erő hat a térben levő 2*10^-8 C töltésű kicsi fémgolyóra? Mennyi a golyó gyorsulása, ha tömege 5 g?
7. Mekkora sebességre gyorsul fel vákuumban, homogén elektrosztatikus térben, s úton az eredetileg nyugvó elektromos részecske? (m = 10^-6g; Q= 10^-7 C; E = 10⁴ V/m; s = 10 cm.)

18. hét:

1. Feltöltött fémgolyó homogén elektrosztatikus térben felgyorsulva E_k mozgási energiára tesz szert. Mekkora mozgási energiához jutna, ha felgyorsulás közben félúton centrálisán és tökéletesen rugalmasan ütközne egy egyébként ugyanilyen, de töltetlen és nyugalomban levő másik fémgolyóval ?
2. Mekkora a térerősség és a potenciál egy tömör, töltött fémgömb belsejében?
3. Fémből készült, töltetlen gömbhéj középpontjában +Q pontszerű töltés helyezkedik el.
   a) Hogyan helyezkednek el a megosztott töltések a gömbhéjon?
   b) Rajzoljuk meg vázlatosan az erővonalakat a gömbön belül és kívül!
   c) Hat-e erő a gömbön kívül levő töltésre?
   d) A gömböt leföldelve, hogyan változik meg a töltések eloszlása?
4. Két (nem pontszerű) fémgolyó között fellépő elektromos kölcsönhatás nagyobb, ha ellentétesen töltjük fel őket, mint azonos előjelű, ugyanolyan mértékű feltöltés esetén. Hogyan lehetséges ez?
5. Sorosan kapcsolunk egy 4 µF-os és egy 6 µF-os kondenzátort. Mekkora töltéstől töltődik fel a rendszer 220 V-ra?
6. Két azonos kapacitású kondenzátor egyikét feltöltjük 100 V-ra, a másikat 200 V-ra. Ezután párhuzamosan kötjük őket:
   a) azonos pólusaikkal;
   b) ellentétes pólusaikkal.
   Mekkora lesz a kondenzátorok feszültsége?
7. Egy C kapacitású kondenzátorra Q töltést visznek, majd lekapcsolják a telepről. Hogyan változik a kondenzátor elektrosztatikus energiája, ha lemezeit távolítják egymástól?

19. hét: Egyenáram I.

1. Zseblámpaizzó üzemi ellenállása 12 ohm. Milyen erős áram megy át rajta 4,5 V feszültség hatására?
2. Mekkora az áram erőssége működés közben abban az izzólámpában, amelyen 60 W és 110 V felírat olvasható?
3. Mekkora lesz az eredő ellenállás, ha 16 ohm és 24 ohm ellenállásokat sorosan, majd párhuzamosan kapcsolunk?
4. A 100 W-os vagy 60 W-os izzólámpa ellenállása nagyobb, ha ugyanakkora feszültségre készültek?
5. Mekkora az ellenállása a 2,4 mm átmérőjű 30 m hosszú vörösréz huzalnak? (Fajlagos ellenállás 0,017 ohm*mm²/m)
6. Feszültségforrásra sorosan kötött ellenállások közül az egyik ellenállást megváltoztatjuk. Változnak-e a részfeszültségek?
7. Két ellenállás közül az egyik 40 000 ohmos és 4 W névleges teljesítményű, a másik 10 000 ohmos és ugyancsak 4 W-os. Mekkora feszültséget kapcsolhatunk a rendszer sarkaira, ha a két ellenállást sorba kötjük?