E 2021. okt. 28. Sz 2. 14742

Egy tekercs ohmos ellenállása $6\ \Omega$, induktivitása $0,4\ \mathrm{H}$. A tekercset egy $24\ \mathrm{V}$ feszültségű, elhanyagolható belső ellenállású telepre kötjük.

a)  Mekkora maximális áramerősség alakul ki a tekercsben?

$I_{\mathrm{max}}=4\ \mathrm{A}$

Adatok:

$R=6\ \Omega $

$U=24\ \mathrm{V}$

$L=0,4\ \mathrm{H}$

$\mathit{\Delta} t=0,05\ \mathrm{s}$
 

a) A keresett áramerősség meghatározása:

3 pont
(bontható)

$$I_{\mathrm{max}}=\frac{U}{R}$$

$$I_{\mathrm{max}}=\frac{24\ \mathrm{V}}{6\ \Omega }$$

$$I_{\mathrm{max}}=4\ \mathrm{A}$$

(képlet + behelyettesítés + számítás, 1 + 1 + 1 pont)

b)  Mekkora energiát tárol a tekercs ekkor?

$E=3,2\ \mathrm{J}$

b) A tekercs energiájának meghatározása:

3 pont
(bontható)

$$E=\frac{1}{2}L\cdot I^2_{\mathrm{max}}$$

$$E=\frac{1}{2}L\cdot 0,4\ \mathrm{H}\cdot (4\ \mathrm{A})^2$$

$$E=3,2\ \mathrm{J}$$

(képlet + behelyettesítés + számítás, 1 + 1 + 1 pont)

c)  Mekkora ebben az esetben a tekercs teljes fluxusa?

$N\cdot \mathit{\Phi}=1,6\ \mathrm{Vs}$

c) A tekercs teljes fluxusának meghatározása:

3 pont
(bontható)

$$N\cdot \mathit{\Phi }=L\cdot I_{\mathrm{max}}$$

$$N\cdot \mathit{\Phi}=1,6\ \mathrm{Vs}$$

(képlet + számítás, 2 + 1 pont)

d)  Az áramkörben erről az értékről az áramerősséget $0,05\ \mathrm{s}$ alatt egyenletesen nullára csökkentjük. Mekkora az indukált feszültség abszolút értéke?

$\left|U\right|=32\ \mathrm{V}$

d) A tekercsben indukált feszültség nagyságának meghatározása:

3 pont
(bontható)

$$\left|U\right|=\frac{\left|\mathit{\Delta} \mathit{\Phi}\right|}{\mathit{\Delta} t}$$

$$\left|U\right|=\frac{1,6\ \mathrm{Vs}}{0,05\ \mathrm{s}}$$

$$\left|U\right|=32\ \mathrm{V}$$

(képlet + behelyettesítés + számítás, 1 + 1 + 1 pont)

Összesen: 12 pont