EM.2 · Circuit power, induction and charged-particle motion

Điện trở nằm trên nhánh song song chịu điện áp của nhánh đó, có thể khác với điện áp nguồn vì còn có điện trở mắc nối tiếp.

Tiền đề: 2, 30.

• Giải các mạng điện trở và phân biệt đại lượng hiệu dụng (rms) từ đại lượng cực đại AC
• Áp dụng liên kết thông lượng, chiều Lenz và từ trường vòng dòng điện
• Sử dụng tỷ số điện tích/khối lượng và cân bằng lực trường chéo

Đối với mạch điện trở lý tưởng ổn định, điện trở nối tiếp cộng lại và độ dẫn song song cộng lại. Rút gọn mạng lưới trong khi vẫn giữ nguyên các nút cùng điện thế. Với nguồn 24 V, điện trở nối tiếp 2 Ω và hai nhánh song song 3 Ω và 6 Ω, điện trở tương đương song song là 2 Ω. Tổng dòng điện là 6 A, điện áp nhánh là 12 V và dòng điện nhánh lần lượt là 4 A và 2 A. Dòng điện qua mỗi thành phần không nhất thiết bằng tổng dòng điện; hãy kiểm tra tổng dòng và tổng điện thế Kirchhoff sau khi rút gọn.

Đối với dòng điện điều hòa I=Imax sin(ωt−φ), Irms=Imax/sqrt(2). Mạch RLC nối tiếp có độ kháng sqrt(R²+(ωL−1/(ωC))²) và công suất tiêu tán trung bình Irms²R=Vrms Irms cosφ. Cuộn cảm/tụ điện lý tưởng trao đổi năng lượng lưu trữ mà không tiêu tán trung bình. Nếu dòng hiệu dụng đã cho sẵn, đừng nhân thêm hệ số 1/2. Diode chỉnh lưu lý tưởng dẫn theo chiều thuận và chặn ngược: diode mắc nối tiếp có hướng phù hợp sẽ cắt bỏ nửa chu kỳ âm của điện áp điện trở điều hòa; bản thân nó không tạo ra bộ chỉnh lưu toàn chu kỳ.

Thông lượng từ là ∫B·dA, hoặc BA cosθ đối với từ trường đều với θ đo từ pháp tuyến diện tích. Suất điện động Faraday là −N dΦ/dt. Đối với từ trường vuông góc thay đổi và hình dạng vòng cố định, độ lớn trung bình của nó là NA|ΔB|/Δt. Xác định dấu hoặc chiều dòng điện dựa vào sự phản đối sự thay đổi thông lượng, không phải phản đối chính từ trường. Từ trường tại tâm một vòng tròn đơn là μ0I/(2R), thu được từ Biot–Savart: mỗi yếu tố đóng góp theo cùng một hướng trục. Cuộn dây dày N vòng nhân kết quả này lên N lần.

Đối với điện tích không tương đối tính có vận tốc vuông góc với từ trường đều B, lực từ |q|vB cung cấp lực hướng tâm mv²/r. Do đó r=mv/(|q|B) và tần số góc cyclotron là |q|B/m, độc lập với vận tốc trong xấp xỉ này. Dấu điện tích xác định chiều quay. Deuteron có khối lượng gấp khoảng hai lần proton và cùng điện tích, trong khi hạt alpha có khối lượng gấp bốn lần và điện tích gấp đôi; tần số của chúng mỗi cái bằng một nửa giá trị proton. Trong trường E và B chéo, chuyển động không bị lệch yêu cầu lực điện và lực từ ngược chiều và v=E/B. Hãy kiểm tra hướng vector trước khi sử dụng độ lớn này.

Nguồn lý tưởng 24 V dẫn qua 2 ohm mắc nối tiếp với các nhánh song song 3 và 6 ohm. Xác định các nút trước khi rút gọn mạng lưới.

Đừng áp dụng điện áp pin cho mọi nhánh hay chia đôi công suất dòng điện hiệu dụng (rms) thêm lần nữa. Góc thông lượng sử dụng pháp tuyến diện tích; bộ chọn cũng cần các hướng lực đối kháng.

giá trị hiệu dụng: Căn bậc hai của trung bình bình phương, dùng cho dòng điện hoặc điện áp xoay chiều hiệu dụng.

liên kết từ thông: Tổng từ thông qua các vòng dây cuộn.