. P A Sähkömagnetismi, 7 op Vanhoja tenttitehtäviä

Samankaltaiset tiedostot
766319A Sähkömagnetismi, 7 op Kertaustehtäviä, 1. välikokeen alue Vastaukset tehtävien jälkeen

Tässä on vanhoja Sähkömagnetismin kesäkurssin tenttejä. Tentaattorina on ollut näissä tenteissä sama henkilö kuin tänä vuonna eli Hanna Pulkkinen.

Teoriaa tähän jaksoon on talvikurssin luentomonisteessa luvussa 10. Siihen on linkki sivulta

Näytä tai jätä tarkistettavaksi tämän jakson tehtävät viimeistään tiistaina ylimääräisessä tapaamisessa.

a P en.pdf KOKEET;

SATE1050 Piirianalyysi II syksy kevät / 8 Laskuharjoitus 12 / Siirtojohdot taajuusalueessa, ketjumatriisi

Sähkömagneettinen induktio

SATE1140 Piirianalyysi, osa 1 kevät /7 Laskuharjoitus 9: Teheveninin ja Nortonin menetelmät

Ristitulo ja skalaarikolmitulo

SATE.2010 Dynaaminen kenttäteoria syksy / 5 Laskuharjoitus 1: Siirrosvirta ja indusoitunut sähkömotorinen voima

SATE2140 Dynaaminen kenttäteoria syksy / 6 Laskuharjoitus 0: Siirrosvirta ja indusoitunut sähkömotorinen voima

SATE1120 Staattinen kenttäteoria kevät / 6 Laskuharjoitus 7 / Kapasitanssi ja eristeaineet

Jakso 8. Ampèren laki. B-kentän kenttäviivojen piirtäminen

SATE1120 Staattinen kenttäteoria kevät / 6 Laskuharjoitus 7 / Kapasitanssi ja eristeaineet

b) (max 3p) Värähtelijän jaksonajan ja taajuuden välinen yhteys on T = 1/ f (++), eli

9 A I N. Alkuperäinen piiri. Nortonin ekvivalentti R T = R N + - U T = I N R N. Théveninin ekvivalentti DEE SÄHKÖTEKNIIKAN PERUSTEET

SATE.10xx Staattisen kenttäteorian laajentaminen Sähkömagneettiseksi kenttäteoriaksi

Näytä tai jätä tarkistettavaksi tämän jakson tehtävät viimeistään tiistaina

b) (max 3p) Värähtelijän jaksonajan ja taajuuden välinen yhteys on T = 1/ f, eli missä k on jousen jousivakio. Neliöimällä yllä oleva yhtälö saadaan

ELEC-A4130 Sähkö ja magnetismi (5 op)

766320A SOVELTAVA SÄHKÖMAGNETIIKKA PERUSTEHTÄVIÄ RATKAISUINEEN

7.lk matematiikka. Geometria 1

A-Osio. Valitse seuraavista kolmesta tehtävästä kaksi, joihin vastaat. A-osiossa ei saa käyttää laskinta.

θ 1 θ 2 γ γ = β ( n 2 α + n 2 β = l R α l s γ l s 22 LINSSIT JA LINSSIJÄRJESTELMÄT 22.1 Linssien kuvausyhtälö

Sähköstaattinen potentiaalienergia lasketaan jatkuville varausjakaumille käyttäen energiatiheyden

4.1 Sähkökentän vaikutus atomeihin ja molekyyleihin

33 SOLENOIDIN JA TOROIDIN MAGNEETTIKENTTÄ

Coulombin laki. Sähkökentän E voimakkuus E = F q

Luku 6. reunaehtoprobleemat. 6.1 Laplacen ja Poissonin yhtälöt Reunaehdot. Kun sähkökentän lauseke E = φ sijoitetaan Gaussin lakiin, saadaan

Kuva 1. n i n v. (2 p.) b) Laske avaimiesi etäisyys x altaan seinämästä. (4 p.) c) Kuinka paljon lunta voi sulaa enintään Lassen suksien alla?

S1 S2 U 1 I 4 R 1 U 2. Solmu 1 I 3 R 1 R 2 R 3 I R 1 U 12 R 2 I 1 I 2 I 4 I 5 OK1, 2010 OK1, Kuva1. 40mA. 10 Kuva2 R 2. Kuva3.

Painopiste. josta edelleen. x i m i. (1) m L A TEX 1 ( ) x 1... x k µ x k+1... x n. m 1 g... m n g. Kuva 1. i=1. i=k+1. i=1

Sähköstatiikka ja magnetismi Coulombin laki ja sähkökenttä

LINSSI- JA PEILITYÖ TEORIAA. I Geometrisen optiikan perusaksioomat

RG-58U 4,5 db/30m. Spektrianalysaattori. 0,5m. 60m

Jakso 7. Lorentz-voima

Jakso 5. Johteet ja eristeet Johteista

a) Lasketaan sähkökenttä pallon ulkopuolella

Magneettikenttä. Liikkuva sähkövaraus saa aikaan ympärilleen sähkökentän lisäksi myös magneettikentän

Tee B-osion konseptiin etusivulle pisteytysruudukko! Muista kirjata nimesi ja ryhmäsi. Välivaiheet perustelevat vastauksesi!

( ) Pyramidi 4 Analyyttinen geometria tehtävien ratkaisut sivu 321 Päivitetty Saadaan yhtälö. 801 Paraabeli on niiden pisteiden ( x,

Aiheena tänään. Virtasilmukka magneettikentässä Sähkömagneettinen induktio. Vaihtovirtageneraattorin toimintaperiaate Itseinduktio

Elektrodynamiikan tenttitehtäviä kl 2018

SATE2180 Kenttäteorian perusteet syksy / 5 Laskuharjoitus 5 / Laplacen yhtälö ja Ampèren laki

Fysiikka 1. Kondensaattorit ja kapasitanssi. Antti Haarto

Sisällys. Alkusanat. Alkusanat. Tehtävien ratkaisuja

TEKNILLINEN KORKEAKOULU Systeemianalyysin laboratorio. Mat Systeemien Identifiointi. 4. harjoitus

Kirjallinen teoriakoe

Asennusohje EPP-0790-FI-4/02. Kutistemuovijatkos Yksivaiheiset muovieristeiset. Cu-lanka kosketussuojalla 12 kv & 24 kv.

10. MÄÄRÄTYN INTEGRAALIN KÄYTTÖ ERÄIDEN PINTA-ALOJEN LASKEMISESSA

Syksyn 2015 Pitkän matematiikan YO-kokeen TI-Nspire CAS -ratkaisut

Fysiikka 1. Coulombin laki ja sähkökenttä. Antti Haarto

Preliminäärikoe Pitkä Matematiikka

Integraalilaskentaa. 1. Mihin integraalilaskentaa tarvitaan? MÄNTÄN LUKIO

RTS 16:2. Tässä ohjeessa esitetään ajoneuvojen ja yleisimpien autotyyppien mittoja, massoja sekä liikenteeseen hyväksymistä koskevia rajoituksia.

SMG-5250 Sähkömagneettinen yhteensopivuus (EMC) Jari Kangas Tampereen teknillinen yliopisto Elektroniikan laitos

VEKTOREILLA LASKEMINEN

VEKTOREILLA LASKEMINEN

RATKAISUT: 18. Sähkökenttä

Asennusopas. Daikin Altherma - Matalan lämpötilan Monoblocin varalämmitin EKMBUHCA3V3 EKMBUHCA9W1. Asennusopas. Suomi

Riemannin integraalista

766320A SOVELTAVA SÄHKÖMAGNETIIKKA, ohjeita tenttiin ja muutamia teoriavinkkejä sekä pari esimerkkilaskua

FYSP1082 / K4 HELMHOLTZIN KELAT

Johdanto. 1 Teoriaa. 1.1 Sähkönjohtimen aiheuttama magneettikenttä

Magneettikentät. Haarto & Karhunen.

R4 Harjoitustehtävien ratkaisut

Suorakaidekanavat. lindab suorakaidekanavat

Tietoa sähkökentästä tarvitaan useissa fysikaalisissa tilanteissa, esimerkiksi jos halutaan

ELEKTROMAGNEETTISET VOIMAT SAMANSUUNTAISISSA VIRTA- JOHDOISSA

VEKTORILASKENTA. Timo Mäkelä SISÄLTÖ: 1 VEKTORIN KÄSITE...1

MITEN MÄÄRITÄN ASYMPTOOTIT?

5 ( 1 3 )k, c) AB 3AC ja AB AC sekä vektoreiden AB ja

.) (b) Vertaa p :tä vastaavaa kineettistä energiaa perustilan kokonaisenergiaan. ( ) ( ) = = Ek

II.1. Suppeneminen., kun x > 0. Tavallinen lasku

Luku 27. Tavoiteet Määrittää magneettikentän aiheuttama voima o varattuun hiukkaseen o virtajohtimeen o virtasilmukkaan

4 Pinta-alasovelluksia

SATE2180 Kenttäteorian perusteet syksy / 6 Laskuharjoitus 7 / Siirrosvirta ja indusoitunut sähkömotorinen voima

Säännöllisten operaattoreiden täydentäviä muistiinpanoja

MATEMATIIKAN KOE, PITKÄ OPPIMÄÄRÄ PISTEYTYSKOKOUS

ELEC C4140 Kenttäteoria (syksy 2015)

ELEC C4140 Kenttäteoria (syksy 2016)

Kapasitiivinen ja induktiivinen kytkeytyminen

Fy06 Koe Kuopion Lyseon lukio (KK) 1/7

14.1 Tasavirtapiirit ja Kirchhoffin lait R 1. I 1 I 3 liitos + - R 2. silmukka. Kuva 14.1: Liitoksen, haaran ja silmukan määrittely virtapiirissä.

601 Olkoon tuntematon kateetti a ja tuntemattomat kulmat α ja β Ratkaistaan kulmat. 8,4 = 12. Ratkaistaan varjon pituus x. 14 x = 44,

11. MÄÄRÄTTY INTEGRAALI JA TILAVUUS

1. Tasavirta. Virtapiirin komponenttien piirrosmerkit. Virtapiiriä havainnollistetaan kytkentäkaaviolla

Viivaintegraali: "Pac- Man" - tulkinta. Viivaintegraali: "Pac- Man" - tulkinta. "Perinteisempi" tulkinta: 1D 3/19/13

SATE2180 Kenttäteorian perusteet Faradayn laki ja sähkömagneettinen induktio Sähkötekniikka/MV

TOROIDIN MAGNEETTIKENTTÄ

Kertaustehtävien ratkaisut

1. Derivaatan Testi. Jos funktio f on jatkuva avoimella välillä ]a, b[ ja x 0 ]a, b[ on kriit. tai singul. piste niin. { f (x) > 0, x ]a, x 0 [

= ωε ε ε o =8,853 pf/m

Tasogeometriassa käsiteltiin kuvioita vain yhdessä tasossa. Avaruusgeometriassa tasoon tulee kolmas ulottuvuus, jolloin saadaan kappaleen tilavuus.

SUORAKULMAINEN KOLMIO

Luku 23. Esitiedot Työ, konservatiivinen voima ja mekaaninen potentiaalienergia Sähkökenttä

T Syksy 2002 Tietojenkäsittelyteorian perusteet Harjoitus 5 Demonstraatiotehtävien ratkaisut. ja kaikki a Σ ovat säännöllisiä lausekkeita.

Jäykän kappaleen tasokinetiikka harjoitustehtäviä

Eristeet. - q. Johdannoksi vähän sähköisestä dipolista. Eristeistä

Transkriptio:

766319A Sähkömgnetismi, 7 op Vnhoj tenttitehtäviä 1. Puoliympyrän muotoon tivutettu suv on vrttu tsisesti siten, että vrus pituusyksikköä kohti on λ. Puoliympyrän säde on. Lske sähkökenttä puoliympyrän krevuuskeskipisteessä P.. P 2. Kksi johtv sylinteriä (pituus L) on setettu sisäkkäin siten, että niiden keskikselit yhtyvät. Sisemmän sylinterin säde on j ulommn b. Sylinterien välissä on ilm. Sisemmässä sylinterissä on vrus Q j ulommss +Q tsisesti jkutuneen. Määritä: ) sähkökenttä sylinterikuorten välissä, sylinterikuorten ulkopuolell j sisemmän sylinterikuoren sisäpuolell. b) sylinterikuorten välinen potentiliero, c) näiden khden vrtun sylinterikuoren muodostmn systeemin sähköstttinen potentilienergi. b +Q Q 3. Määritä ll olevn kuvn virtpiiristä lähdejännitteet ε1 j ε2 sekä pisteen b potentiliero pisteeseen nähden.

4. Pitkässä suorss virtjohtimess kulkee virt I, kuten ll olevss kuvss on esitetty. Suorkiteen muotoinen virtsilmukk, jonk lyhyiden sivujen pituus on j pitkien sivujen pituus b, on lähellä virtjohdint smss tsoss johtimen knss siten, että silmukn pitkät sivut ovt yhdensuuntiset johtimen knss. Virtsilmukk liikutetn kohti johdint nopeudell v. Määritä silmukkn indusoitunut jännite j indusoituneen virrn suunt. b 5. Hyvin pitkä suv on vrttu tsisesti siten, että vrus pituusyksikköä kohti on λ. ) Lske sähkökenttä pisteessä P, jok on etäisyydellä suvn toisest päästä suvn kutt kulkevll (kuvitteellisell) suorll. Ktso kuv! b) Lske potentili -kohdss esitellyssä pisteessä P. P 6. Tsolevykondensttorin toisess levyssä on pintvrustiheys +σ j toisess σ. Levyjen välissä on eristettä, jonk eristevkio on ε. Määritä E-kenttä, D-kenttä j P-kenttä eristeessä sekä polrisoitunut pintvrustiheys eristeen pinnoill. 7. ) Äärettömän lj johtv tso on setettu sähkökenttään E siten, että sähkökenttä on kohtisuorss tso vstn. Määritä tson pintoihin indusoitunut vruskte σ. b) Äärettömän lj eristeestä vlmistettu tso (eristevkio ε) on setettu sähkökenttään E siten, että sähkökenttä on kohtisuorss tso vstn. Määritä pintvrustiheys tson molemmill pinnoill. E

8. All olevss kuvss on ilmtäytteinen toroidi, jonk keskisäde on j poikkipint-l S. Toroidiss on N johdinkierrost j siinä kulkee virt I. Ympyränmuotoinen (säde r) virtsilmukk on setettu kuvn mukisesti toroidin ympärille. ) Määritä B-kenttä toroidin sisällä. b) Määritä mgneettivuo toroidin sisällä. c) Määritä virtsilmukn läpi kulkev mgneettivuo. d) Määritä toroidin j virtsilmukn välinen keskinäisinduktnssi. S 9. Kel, kondensttori j kksi identtistä vstust on kytketty vihtojännitelähteeseen ll olevn kuvn mukisesti. Vstuksien resistnssi on = 200 Ω, keln induktnssi L = 5,00 H, kondensttorin kpsitnssi C = 50,0 µf, jännitteen kulmtjuus ω = 50,0 rd j jännitteen mplitudi V0 = 50,0 V. Määritä ylemmän hrn kompleksinen virt IYLÄ j lemmn hrn kompleksinen virt IALA. I YLÄ C IKOK I ALA L ~

10. All olevss kuvss on toroidi, jonk ympärillä on NT johdinkierrost. Toroidin poikkipintl on ST j pituus L. Toroidi lävistää hyvin lyhyen ympyränmuotoisen keln, joss on NK johdinkierrost j jonk pint-l on SK. Systeemissä ei ole ferromgneettisi mterilej. Mikä on systeemin keskinäisinduktnssi? 11. All olevss kuvss on kel (induktnssi L) j vstus (resistnssi 2) kytketty srjn j niiden rinnlle on kytketty kondensttori (kpsitnssi C). Kolmen edellä minitun komponentin muodostmn systeemin knss srjn on kytketty vstus, jonk resistnssi on 1. Määritä koko systeemin impednssi. L 2 1 C 12. ) Kirjoit Mxwellin yhtälöt tyhjiössä. b) Kerro ilmn kvoj, mitä nämä Mxwellin yhtälöt kuvvt. 13. Ljn johdekppleen yksi pint on tso, joss on vkiovruskte. Pisteen P j tson välinen potentiliero on V0. Pisteen P etäisyys tsost on y. Määritä tson vruskte. P y

14. ) Lske sähkökenttä, kun sähköstttinen potentili on muoto x dz b y ce 2 missä, b, c j d ovt vkioit. b) Lske, millinen vrustiheys iheutt )-kohdn mukisen potentilin. 2 15. All olevn kuvn mukisess toroidiss on rutsydän. Toroidin j rutsydämen pituus on L j poikkipint-l A. utsydämen suhteellinen permebiliteetti on μ. Olet permebiliteetti vkioksi. Toroidiss kulkee virt I j siinä on N johdinkierrost. Lske B-kenttä, H-kenttä j mgnetoitum rutsydämessä sekä pintvirt rutsydämen pinnss. 16. Käytettävissä on kksi pitkää poikkipint-lltn ympyränmuotoist suor solenoidi. Poikkipint-lt ovt S1 j S2, S1 > S2. Johdinkierrosten lukumäärä pituusyksikköä kohden on molemmiss sm n j solenoidien pituus on myös sm. ) Miten solenoidit tulee sett, jott niiden keskinäisinduktnssi on mhdollisimmn suuri? Perustele! b) Lske solenoidien välinen keskinäisinduktnssi )-kohdss esittämässäsi tilnteess.