Test na Magnetické pole vodiče s proudem

Otázka 1: Magnetické siločáry magnetického pole přímého vodiče s proudem tvoří kružnice, jejichž hustota se zvyšuje se vzdáleností od vodiče.

A. Ano

B. Ne

Vysvětlení: Hustota magnetických siločar klesá se vzdáleností od vodiče, což naznačuje slábnutí magnetického pole. Magnetická indukce je nepřímo úměrná vzdálenosti od vodiče.

Otázka 2: Podle pravidla pravé ruky, pokud se elektrický proud pohybuje ve vodiči směrem nahoru, magnetické siločáry obíhají ve směru hodinových ručiček při pohledu shora.

A. Ano

B. Ne

Vysvětlení: Podle studijních materiálů pravidlo pravé ruky uvádí, že pokud se proud pohybuje směrem nahoru, siločáry obíhají proti směru hodinových ručiček (při pohledu shora). Tvrzení v otázce je proto nepravdivé.

Otázka 3: Na základě vztahu pro velikost magnetické indukce přímého vodiče s proudem (B = μ₀ · I / (2π · r)) vyberte správná tvrzení o závislosti magnetické indukce B:

A. Magnetická indukce je přímo úměrná elektrickému proudu protékajícímu vodičem.

B. Magnetická indukce je nepřímo úměrná kolmé vzdálenosti od vodiče.

C. Čím dále od vodiče měříme magnetickou indukci, tím je pole silnější.

D. S rostoucím proudem v vodiči magnetické pole slábne.

Vysvětlení: Z poskytnutého vzorce B = μ₀ · I / (2π · r) a jeho výkladu vyplývá, že magnetická indukce B je přímo úměrná proudu I (čím větší proud, tím silnější pole) a nepřímo úměrná vzdálenosti r (čím dále od vodiče, tím slabší pole). Proto jsou první dvě tvrzení správná. Třetí tvrzení je chybné, protože pole slábne s rostoucí vzdáleností. Čtvrté tvrzení je rovněž chybné, jelikož s rostoucím proudem je pole silnější.

Otázka 4: Která z následujících tvrzení správně popisují veličiny ve vzorci pro velikost magnetické indukce přímého vodiče s proudem B = μ₀ · I / (2π · r)?

A. B je magnetická indukce v Amperéh (A).

B. μ₀ je permeabilita vakua s hodnotou přibližně 4π · 10⁻⁷ N/A².

C. I je elektrický proud protékající vodičem v Teslách (T).

D. r je kolmá vzdálenost od vodiče k bodu, ve kterém měříme magnetickou indukci, v metrech (m).

Vysvětlení: Podle studijních materiálů je B magnetická indukce v Teslách (T), nikoli v Amperéh. I je elektrický proud v Ampérech (A), nikoli v Teslách. μ₀ je permeabilita vakua s hodnotou přibližně 4π · 10⁻⁷ N/A². r je kolmá vzdálenost od vodiče k bodu měření v metrech (m).

Otázka 5: Směr siločar magnetického pole kolem vodiče s proudem zůstává nezměněn, i když se změní směr proudu ve vodiči.

A. Ano

B. Ne

Vysvětlení: Změna směru proudu ve vodiči okamžitě otočí směr siločar magnetického pole, jak je uvedeno v sekci o interaktivní simulaci.