Három esszétéma közül kell választania egyet (az alábbi az egyik). Fejtse ki másfél‑két oldal terjedelemben, összefüggő ismertetés formájában! Ügyeljen a szabatos, világos fogalmazásra, a logikus gondolatmenetre, a helyesírásra, mivel az értékelésbe ez is beleszámít! Mondanivalóját nem kell feltétlenül a megadott szempontok sorrendjében kifejtenie.
A Lorentz-erő szerepe a mozgási indukció jelenségének értelmezésében
„Lorentz, Hendrik Antoon (1853‑1928), holland fizikus a leideni egyetemen tanult matematikát és fizikát. Széleskörű munkásságából kiemelkedik az anyag róla elnevezett elektronelmélete, a Zeemaneffektus elméleti magyarázata, a relativitáselmélet előkészítése. Lorentz a századforduló méltán egyik legnépszerűbb és legnagyobb tekintélynek örvendő fizikusa, bár mind a relativitáselmélet Einstein által adott értelmezésével, mind a Planck‑féle kvantumelmélettel szemben igen nehezen adta fel tartózkodó magatartását.”
(Simonyi Károly: A fizika kultúrtörténete)
Mutassa be a mágneses térben az áramjárta vezetőre és a pontszerű mozgó töltésre ható Lorentz‑erőt!
Ismertesse a mozgási indukció fogalmát!
Mutassa be a Lorentz‑erő segítségével a homogén mágneses térben mozgatott rúdban indukálódott feszültség létrejöttének folyamatát!
Mutassa be a rúd mozgatásával indukált feszültség kialakulásának feltételeit a fellépő Lorentz-erő segítségével a rúd helyzetének, mozgásirányának elemzésével! Ismertessen egy példát, melyben a mozgatás hatására tartósan indukált áram folyik egy áramkörben!
Mutassa be az előbbi áramkörben a Lenz‑törvény megnyilvánulását!
Értelmezze a Lenz‑törvényt az energiamegmaradás elvének alapján!
A Lorentz‑erő bemutatása:
2 + 2 pont
(Képlet, rajz, leírás egyaránt elfogadható.)
A mozgási indukció definíciója:
1 pont
Az indukált feszültség kialakulásának magyarázata mágneses térben mozgatott egyenes vezető esetén:
3 pont
(Megfelelő rajz is elfogadható.)
A mozgási indukció során indukálódott feszültség létrejöttének feltételei:
2 + 2 pont
A sebességvektor és a mágneses tér egymáshoz viszonyított irányának bemutatása (2 pont),
a vezető helyzetének értelmezése (2 pont) a Lorentz‑erő irányának bemutatásával.
(Ha a vizsgázó indoklás nélkül csak annyit állapít meg, hogy az indukció feltétele, hogy a Lorentz‑erő töltéseket válasszon szét, összesen 1 pont adható.)
Mozgási indukcióval fenntartott áramköri áram bemutatása egy példán:
2 pont
A Lenz-törvény bemutatása az előző példa kapcsán:
3 pont
A Lenz-törvény és az energiamegmaradás elve közötti kapcsolat megfogalmazása:
1 pont
Összesen: 18 pont