üniversite
Elektro-magnetik-teori"emt"
Elektromagnetizma problemleri | Elektromagnetizma problemleri |
|
|
|
| Yazar fizik | |||||||||||||
| Pazar, 01 Kasım 2009 | |||||||||||||
|
1- Sonsuz uzunlukta ve 100 A akım taşıyan bir telden 1 m uzaklıktaki bir noktada magnetik alan şiddetini hesaplayınız.
2- 50 cm çapında 100 sargıdan oluşmuş ve 150 A şiddetinde akım taşıyan bir bobinin merkezindeki akım şiddetini hesaplayınız.
3- Bir iletken bir kenarı 50 cm olan kare biçiminde bükülmüştür ve iletkenden 10 A şiddetinde akım geçmektedir. Karenin merkezindeki magnetik akı yoğunluğunu hesaplayınız.
4- Yukarıdaki iletkende karenin sol kenarından 25 cm içerde, 10 cm kare yüzeyinden yukarda bir noktada magnetik akı yoğunluğunu bulunuz.
5- 25 cm çapında 50 sarımdan oluşan dairesel bir bobin 10 A akım taşımaktadır. Bobin ekseni üzerinde, bobin yüzeyinden 40 cm yukardaki bir noktada oluşan magnetik alan şiddetini hesaplayınız.
6- r yarı çaplı düz bir iletken I akımı taşımaktadır. Akım yoğunluğunun iletken içinde uniform olduğunu varsayarak iletken içinde iletkenin merkezinden x kadar uzakta bir noktadaki magnetik alan şiddetinin hesaplanmasında kullanılacak bir bağıntı türetiniz.
7- Ortalama yarı çapı R, sarım sayısı N olan bir toroidin sargılarından I akımı geçmektedir. Toroid ekseni üzerindeki bir noktada magnetik alan şiddetini veren bir ifade türetiniz.
8- Bir parelel nakil hattı d (m) çaplı, merkezleri arasındaki uzaklık D (m) olan iki iletkenden oluşmaktadır. Nakil hatlarından ters yönde I akımı geçtiğinde iletkenler arasında m başına magnetik akıyı ifade edecek bir bağıntı türetiniz.
9- Mmk'i 1525 amp.tur olan bir magnet, bir magnetik devrede 0,083 Wb lik akı oluşturulduğuna göre devrenin reluktansı nedir?
10- Bir magnetik devredeki 0,1665 cm uzunlukta 5 cm2 kesitli hava ağırlığının reluktansını hesaplayınız.
11- Kağıt üzerine sarılmış dairesel kesitli bir toroidin iç çapı 12, dış çapı 15 cm olup 1050 sargıdan yapılmıştır. Bobin sargılarından 2 A şiddetinde akım geçtiğinde bu toroid içindeki magnetik akı ne kadar olacaktır?
12- Bir demir halka içindeki histeresiz kaybını saptamak için bir tam çevrim süresince ölçü yapılmış ve magnetizasyon eğrisi çizilmiştir. Bu eğrinin çiziminde eksenler:
H ekseninde 1 inç = 25 amp.tur/inç B ekseninde 1 inç = 10 kiloçizgi/inç2
biçiminde seçilmiştir. Eğri altında kalan alan bir planimetre ile 5,6 inçkare, demir halkanın ise 50 inçküp olarak saptanmıştır. Çevrim başına histeresiz kaybını joule olarak hesaplayınız.
13- Belirli bir materyelle yapılan histeresiz çevrimi deneyinde 50 kiloçizgi/ inçkare lik maksimum akı yoğunluğu kullanıldığında çevrimin alanı 3,21 inçkare; 75 kiloçizgi/inçkare lik maksimum akı yoğunluğu kullanıldığında çevrimin alanı 6,27 inçkare olarak bulunmuştur. Bu malzeme için Steinmetz bağıntısındaki üs değerini bulunuz.
14- Bir transformatör çekirdeğindeki histeresiz kaybı 1 Wb/m2 lik akı yoğunluğunda ve 60 Hz frekansta 37,5 W olarak saptanmıştır. Frekans 50 Hz'e indirilir, akı yoğunluğu 1,25 teslaya çıkartılırsa yeni histeresiz kaybı ne olur? Transformatör malzemesi için B'nin eksponenti 1,9 olarak alınız.
15- Bir transformatörün çekirdeğini histeresiz kaybı 90 kiloçizgi/inçkare akı yoğunluğunda ve 400 Hz frekansta 7,17 W dır. Frekans 500 Hz'e çıkarıldığında kaybı önceki durumdakinin aynı tutabilmek için akı yoğunluğu hangi değere indirilmelidir? Steinmetz eksponentini 1,6 olarak alınız.
16- 0,035 cm kalınlığında bir çelik saç için eddy akımı sabiti 8,15.106 dır. Hacmi 1771,65 cm3 olan bir magnetik çekirdek bu malzemeden yapılmış olup çekirdek 1,55 tesla akı yoğunluğunda ve 500 Hz frekansta çalışmaktadır. Bu çekirdekteki eddy akımı kaybını hesaplayınız.
17- Çelik bir levhadaki eddy akımı kaybı 100 Hz frekansta ve 1 Wb/m2 lik akı yoğunluğunda 12 W dır. Aynı örnekteki eddy kaybı frekans 120 Hz'e, akı yoğunluğu 1,24 Wb/ m2 ye çıkarıldığında ne kadar olacaktır?
18- Bir örneğin çekirdek kaybı 30 Hz frekansta ve 1,55 tesla akı yoğunluğunda 65 W olarak saptanmıştır. Aynı akı yoğunluğunda 60 Hz frekansta kayıp 190 W'a yükselmektedir. Her bir frekanstaki eddy akımı kaybı ve histeresiz kaybı ne kadardır?
19- Aşağıdaki veriler, maksimum akı yoğunluğu sabit tutulduğunda, bir transformatör çekirdeğinde meydana gelen güç kaybının frekansla değişimine eşittir.
f(Hz) : 35 40 45 50 55 60 65 70
p(W) : 46 54 62 70 78 87 96 105
a) Kayıpların histeresiz ve eddy akımı nedeniyle olduğu bilindiğine göre A ve B birer sabit olmak üzere
P = A.f + B.f2
olduğunu gösteriniz. b) A ve B sabitlerinin değerlerini bulunuz. c) 50 Hz için histeresiz ve eddy akım kayıplarını ayrı ayrı bulunuz.
20- Dairesel kesitli dökme çelikten yapılmış iç yarı çapı 6 cm., dış yarı çapı 8 cm. olan bir halkada 3,75 mikroweberlik akı oluşturabilmek için gerekli mmk'i hesaplayınız.
21- 30 inç uzunluğunda bir solenoid 1,5 inç çapında bir fiber üzerine sarılmış 2500 sargıdan oluşmaktadır. Sargıdan 6 A şiddetinde akımgeçtiğinde; a) Solenoidin merkezindeki akı yoğunluğu nedir? b) Toplam akı ne kadardır?
22- L uzunluğunda bir tel bir kere çember, bir kere de kare biçimine getirilerek bu iletkenlerden akım geçirilmektedir. Çemberden geçen akımın kareden geçen akımın 3 katı olması halinde bu devrelerin merkezlerinde oluşacak magnetik akı yoğunluklarının oranı ne olur?
23- Aralarında 40 cm uzaklık bulunan iki iletkenden 200'er amperlik akımlar şekilde gösterilen yönlerde geçmektedir. Orta dikme üzerinde bulunan P noktasının telleri birleştiren doğruya olan uzaklığı 15 cm dir. P noktasındaki toplam magnetik akı yoğunluğunu hesaplayınız. B'nin yönünü şekil üzerinde gösteriniz.
24- Uzunluğu 50 cm, çapı 1 mm, özdirenci 1,7.10-8 ohm.m olan bakır telden çember şeklinde bir magnetik devre yapılıp, bu devre magnetik akı yoğunluğu 10 militesla/s lik hızla artmakta olan alan içine, çember yüzeyi alan çizgilerine dik olacak şekilde yerleştirilmiştir. Devrede oluşan gücü hesaplayınız.
25- Doğru gerilim uygulanan bir bobinde akımın zamanla değişimi,
i = 0,2(1-e-7t )
şeklinde ifade edilebilmektedir. 0,3 s de uçlarında 1,8 V özirkitim emk'i oluşan bobinin özirkitim katsayısını hesaplayınız.
26- Uzunluğu 40 cm olan düz bir iletkenden 50 A şiddetinde akım geçmektedir. Bu telin orta dikmesi üzerindeki noktalarda magnetik akı yoğunluğunun uzaklıkla değişimini çizerek yorumlayınız.
27- 10 cm uzunluğundaki bir iletkenin magnetik alan içinde A pozisyonundan B pozisyonuna geçmesi 0,1 ms sürmekte ve AB arası 2 cm dir. 1m teslalık akı yoğunluğu sahife düzlemine dik ve okuyucudan düzleme doğru uygulanmıştır. İrkitim emk'ini hesaplayınız.
28- Şekildeki magnetik devrenin sargılarının özirkitim katsayısını hesaplayınız.
29- Dikdörtgen kesitli bir demir çekirdek üzerine 100 sarımlı bir bobin yerleştirilmiştir. Demir çekirdekteki akının
0= 0,05 Sin 377 t Wb
şeklinde değiştirilmesi sonucu oluşacak indüksiyon emk'inin ifadesini bulunuz.
30- Şekildeki tel 1 m uzunluğunda olup 0,5 A akım taşımaktadır. Magnetik akı yoğunluğu sahife düzlemine dik ve sahife içine doğru yönelmiş olup 0,25 T değerindedir. Telden şekilde gösterilen yönde akım geçmesi halinde tele etki eden kuvvetin büyüklüğünü ve yönünü bulunuz.
31 - Şekildeki 1 m uzunluğundaki iletken, yönü şekilde gösterilen 0,5 teslalık akı yoğunluğu olan alanda 5 m/s lik hızla hareket ettiğinde irkitilen emk'in yönünü ve büyüklüğünü hesaplayınız.
32 - Şekil, magnetik alanda 10 m/s lik hızla doğu yönünde hareket eden bir iletkeni göstermektedir. Akı yoğunluğu 0,5 tesla olduğuna göre irkitilen emk'in büyüklüğü ne kadardır?
Şekil 3.22. Problemlerle ilgili magnetizasyon eğrisi
33- Şekil 3.22. de magnetizasyon eğrisi verilen materyel için 50, 100, 500 ve 1000 Amp.tur/m magnetik alan şiddetlerindeki relatif permeabiliteyi hesaplayınız.
34- Şekil 3.22. de magnetizasyon eğrisi verilen malzemeden yapılmış bir magnetik çekirdek 55 cm uzunluk ve 150 cm2 kesite sahip olup çekirdek üzerine 200 sarımlık bir sargı yerleştirilmiştir. a) Çekirdekte 0,012 Wb lik akı oluşturabilmek için ne kadar akım şiddeti gerekir?
b) Bu akım şiddetinde çekirdeğin relatif permeabilitesi nedir?
c) Çekirdeğin reluktansını
hesaplayınız.
|
|||||||||||||
| < Önceki | Sonraki > |
|---|
| ana |
| sözlük |
| özel dosyalar |
| lise1 |
| lise2 |
| lise3 |
| Video fizik |
| Blog |
| üniversite |