ELEKTROMAGnĒTISMS

6. TEMATS GĀZU LIKUMITemata aprakstsSkolēnam sasniedzamo rezultātu ceļvedisUzdevumu piemēriF_11_UP_06_P1Noplūdes strāvu automātu izmantošanaSkolēna darba lapaF_11_UP_06_P2Elektrodrošība izmantojot aizsargzemējumu (PE)Skolēna darba lapaMaiņstrāvas sprieguma paaugstināšana un pazemināšanaF_11_LD_06_P_________________________________Skolēna darba lapaLai atvēru dokumentu aktivējiet saiti. Lai atgrieztos uz šo satura rādītāju, lietojiet taustiņu kombināciju CTRL+Home.

E L E K T R O M A G N Ē T I S M SelektromagnētismsT E M A T A A P R A K S T S72Mūsdienās magnētiskajām un elektromagnētiskajām parādībām ir īpašisvarīga nozīme. Tās saistītas ar elektroenerģijas pārvadi, informācijas pārraidi unsaglabāšanu. Arī medicīnā izmanto magnētiskās īpašības. Mūsu planētu arī ietvermagnētiskais lauks un tā starojuma ietekme ir jāprot novērtēt. Temats ir veltītsmagnētiskā lauka un tā īpašību izpētei un skaidrojumam.Magnētiskās un elektromagnētiskās parādības tiek aplūkotas plašāk nekāpamatskolā un tas saistīts ar šo parādību izmantošanu tehniskās ierīcēs.Skolēni izmanto funkcionālās sakarības dažādu lielumu aprēķinos: magnētiskāsplūsmas, spoles induktivitātes, magnētiskā lauka enerģijas u. c. Skolēni konstruēmaiņstrāvas grafiku, pēc kura nosaka tās raksturlielumus, kā arī grafiski attēloAmpēra spēka un Lorenca spēka virzienu. Laboratorijas darbā paredzēts veiktpētījumu, kā notiek maiņsprieguma paaugstināšana un pazemināšana. Būtiska ir arīelektromagnētiskās indukcijas un pašindukcijas izpratne.Skolotāja uzdevums ir akcentēt Latvijas zinātnieku pētījumus, kas attiecināmi uzZemes magnētisko lauku. Ar skolēniem jāpārrunā drošības pasākumi, kas jāievēroelektroenerģijas pārvades procesos.

E L E K T R O M A G N Ē T I S M SU Z D E V U M U P I E M Ē R ISasniedzamais rezultāts I II IIIIzskaidro informācijasierakstes unatskaņošanas darbībasprincipu feromagnētiskosmateriālos.1. Kas ir magnētiskie domēni un kāda ir to lomaferomagnētiķu magnetizācijā?2. Minidiska magnētiskajam slānim ir tādssastāvs, ka tas magnetizējas tikai tad, ja irsakarsēts. Karsēšanu veic ar lāzera staru,magnetizēšanu – ar vadu spoli.1. Paskaidro, kā temperatūras maiņa ietekmēferomagnētiķu magnetizāciju!2. Datora cietajā diskā elektriskais impulssrada magnētisko lauku, kas orientē atbilstīgāceliņa domēnus. Ja divi blakus esošie domēni irizvietojušies dažādi, tad tam atbilst ieraksts 1, jadivi blakus domēni ir novietojušies vienādi, tadir 0.1. Kā jāsaprot apgalvojums: feromagnētiķiem irmagnētiskā atmiņa?2. Izskaidro, kādas parādības notiek ar domēniemmagnētiskajā materiālā, veicot informācijasieraksti un nolasīšanu datora cietajā diskā!74Izskaidro Zemesmagnētiskā lauka nozīmi.Norādi, ar kādu ciparu ir atzīmēta diska daļa,lāzera stars un ierakstes galviņa!Vai no šī diska var izdzēst ierakstīto informācijuun tās vietā veikt jaunu ieraksti?Var uzskatīt, ka Zemes magnētiskais lauks irlīdzīgs tāda magnētiskā dipola laukam, kasnovietots tuvu Zemes centram.a) Kādā virzienā orientējas kompasamagnētadata uz Zemes?b) Kuros Zemes apgabalos, orientējoties pēckompasa rādījumiem, būtiski ir ievērot, kaleņķis starp magnētiskā dipola asi un Zemesrotācijas asi ir aptuveni 12º?Attēlā paradīta daļa no celiņa ar domēnuorientāciju, kur informācija ir ierakstīta un, kur tānav ierakstīta. Nosaki, kāds binārās skaitīšanassistēmas skaitlis ir ierakstīts!1. Paskaidro, kā Zemes magnētiskā lauka izpētesekmē derīgo izrakteņu iegulu atklāšanu!2. Paskaidro, kā rodas polārblāzma!1. Analizē, kas notiktu, ja ap Zemi vairsneeksistētu magnētiskais lauks!2. Analizē, kas notiktu, ja civilizācijas attīstībasrezultātā mākslīgi radītais magnētiskais lauksdažādos Zemes reģionos „nomāktu” dabiskoZemes magnētisko lauku!c) Ko sauc par „magnētisko vētru”?

E L E K T R O M A G N Ē T I S M SFIZIKA 11. klaseSasniedzamais rezultāts I II IIIIzskaidro ikdienālietojamo tehniskoierīču un fizikas zinātnēlietojamo ierīču darbībasprincipus, izmantojotAmpēra spēku unLorenca spēku.Paskaidro:a) kā darbojas elektromagnēts;b) no kā ir atkarīgs spēks, ar kāduelektromagnēts pievelk dzelzs priekšmetus?1. Izmantojot skaļruņa (informācijas avotussameklē) attēlu, paskaidro, kā skaļrunī izmantotsAmpēra spēks!2. Izskaidro televizora kineskopa vertikālāsnovirzes un horizontālās novirzes spoļumagnētiskā lauka izmantošanu!1. Attēlā parādīts masspektrogrāfa uzbūvesprincips.a) Kā sauc attēlā parādītās sastāvdaļas un kādaloma tām ir masspektrografa darbībā?b) Kādas vēl sastāvdaļas ir masspektrogrāfam?c) Ar kādiem nosacījumiem pozitīvie joninokļūst magnētiskajā laukā B 2 ?d) Pa kāda veida trajektoriju joni kustasmagnētiskajā laukā B 2 ?e) No kā ir atkarīgs, kādā vietā uz fotoplates FPnokļūs joni?752. Paskaidro, kā tiek izmantots elektriskais lauksun magnētiskais lauks ciklotronā!Izmanto enerģijasnezūdamības likumuelektromagnētiskoprocesu skaidrojumā.Kādas enerģijas pārvērtības notiek,a) elektromagnētam pievelkot metāllūžņus;b) elektriskajam laukam paātrinot elektronutelpā starp elektrodiem;Magnetizētu tērauda stienīti iegremdējakoncentrētā sērskābē, kur tas daļēji izšķīda.Paskaidro, kur palika stienīša izšķīdušās daļasmagnētiskā lauka enerģija!Elektromagnēts, noturot paceltā stāvoklīmetāllūžņus, neveic mehānisko darbu, jo tasmetāllūžņus nepārvieto. Kādam nolūkam šajālaikā tiek patērēta elektroenerģija? Pamato savuatbildi!c) kompasa magnētadatai pagriežoties, kad taipāri pārliek vadu, pa kuru plūst līdzstrāva?

E L E K T R O M A G N Ē T I S M S76Sasniedzamais rezultāts I II IIIIzskaidro fizikālosprocesus elektroenerģijasieguvē un pārvadē.1. Ieraksti trūkstošos vārdus!HES maiņstrāvas ģenerators ……… ……enerģiju pārvērš ………… enerģijā.Elektromotora kustīgo daļu sauc par ………….,bet nekustīgo daļu par ………….….Elektroenerģijas skaitītāja diska griešanos, ja tiekpatērēta elektroenerģija, nodrošina ………… .2. Elektroenerģijas patērētājs ir pieslēgtsmaiņstrāvas tīklam, izmantojot transformatoru.Kādas fizikālas parādības notiek transformatoraprimārajā tinumā un kādas – sekundarajātinumā?3. Vienkāršā trīsfāžu maiņstrāvas ģeneratorā ir3 tinumi, kas izvietoti tā, lai tajos inducētos trīsEDS, kuru fāzes atšķiras par 120º. Šo principuizmanto elektrostacijās maiņstrāvas ģenerēšanai.U l = U f2+ U f2+ 2U f2cos 60 0 = 3 U f1. Paskaidro, kādēļ elektroenerģijas pārvadeilielos attālumos izmanto iespējami augstākuspriegumu! Kas ierobežo spriegumapaaugstināšanas iespējas?2. Paskaidro, kāpēc gadījumā, kad visu spuldžuelektriskās pretestības ir vienādas, nullvadāelektriskās strāvas nav!3. Cik liela ir līnijas sprieguma efektīvā vērtībatrīsfāžu maiņstrāvas četrvadu sistēmā, ja fāzessprieguma efektīvā vērtība ir 220 V? Pamato savuatbildi!4. Paskaidro, kādēļ elektropārvades gaisvadulīnijās izmanto alumīnija vadus!1. Analizē, kas ir kopīgs maiņstrāvaselektromotora un elektroenerģijas skaitītājadarbībā!2. Elektroenerģijas skaitītāja viena spole ir slēgtavirknē ar patērētājiem, bet otra – tiem paralēli.Starp spolēm novietots alumīnija disks.a) Paskaidro, kāpēc disks griežas, ja spolēs plūststrāva!b) Kā var pārbaudīt, vai elektroenerģijasskaitītājs uzrāda pareizi patērētoelektroenerģiju? Kādi mērinstrumenti šimnolūkam ir vajadzīgi?3. Salīdzini dažādus elektroenerģijas ieguvesveidus (HES, AES, TEC u. c.) un izvērtē topriekšrocības un nepilnības!Pieņemot, ka trīsfāžu maiņstrāvas ģeneratora1. tinumā inducējas EDS: e 1 = E 1 cos ωt, uzrakstiEDS izteiksmes 2. un 3. tinumam!

E L E K T R O M A G N Ē T I S M SFIZIKA 11. klaseSasniedzamais rezultāts I II IIIIzskaidroelektromagnētiskāsindukcijas unpašindukcijas parādības.1.Vai spolē inducējas strāva, jaa) spolē iebīda stieņmagnētu;b) spolē nekustīgi atrodas stieņmagnēts;c) spoli noņem no stieņmagnēta?2. Riņķveida kontūrā plūst strāva, kuras stiprumsir I. Kas notiek, ja strāvas stiprums kontūrā sāksamazināties?Sagatavojot demonstrējumu elektromagnētiskāsindukcijas likuma skaidrošanai, skolotājsizveidoja ierīci, kas shematiski parādīta attēlā.Magnētiskajā laukā novietotas metāla sliedītes,pa kurām var pārvietot metāla stienīti BC.Sliedīšu galiem A un D pievienota spuldzīte.1. Paskaidro, kā rodas dzirkstele iekšdedzesdzinēja svecē! Sveces kontakti ir ieslēgti ķēdē,kurā ir lielas induktivitātes spole.2. Dzīvoklī ierīkots durvju zvans tā, kā parādītsattēlā. Noslēdzot slēdzi, skan zvans un kvēloneona spuldzīte, bet kvēlspuldze nekvēlo.Atslēdzot slēdzi, neona spuldzīte nodziest, betkvēlspuldze iekvēlojas. Izskaidro, kāpēc tā!77a) Metāla sliedītes pagriež gandrīz vertikāli tā, laispuldzīte atrastos augšā, stienīti palaiž vaļā.Tas gar sliedītēm slīd lejup. Raksturo stienīšakustību pēc tā palaišanas vaļā, pieņemot, kaberze ir ļoti niecīga!neonaspuldzīteb) Paskaidro, kādi spēki darbojas uz stienīti pēctā palaišanas vaļā!c) Kādā virzienā kontūrā ABCD plūst indukcijasstrāva? Kā šo strāvu var konstatēt? Atbildipamato!1. Spolē, kuras izvadi savienoti ar īsu resnu vadu,vienreiz magnēta N polu iebīda ātri, bet otrreiz –lēni. Salīdzini spolē radušos indukcijas EDSvidējās vērtībās un caur vadu izplūstošās strāvasstipruma vidējās vērtības!2. Paskaidro, kā jārotē maiņstrāvas ģeneratorāelektromagnētam, lai statora tinumos inducētossinusoidāls EDS!Izprot indukcijas EDS(elektrodzinēj spēka)rašanos kustīgā vadītājā.Ieraksti trūkstošos vārdus!Ja magnētiskajā laukā pārvieto metāla vadītāju,tad uz brīvajiem elektroniem vadītājā darbojas.................. spēks, kura virzienu nosaka ar...... ........likumu.Ja magnētiskajā laukā, rotējot vadītāja tinumam,caur tinuma ierobežoto laukumu maināsmagnētiskā plūsma, tad tinumā ……….. . EDSrašanās cēlonis ir ………….. .Maiņstrāvas elektromotori ……….. enerģijupārvērš ……… enerģijā.Spolē, kuras izvadi savienoti, ievietostieņmagnētu. Paskaidro, kādu enerģiju maiņasprocesi notiek šajā gadījumā!

E L E K T R O M A G N Ē T I S M S78Sasniedzamais rezultāts I II IIIAprēķina vai nosaka,izmantojot funkcionālassakarības: indukcijaselektrodzinējspēku,magnētiskā laukaenerģiju, transformatoraraksturlielumus.Aprēķina, izmantojotformulu lapu: Ampēraspēku un Lorencaspēku, pašindukcijaselektrodzinējspēku,magnētisko plūsmu,spoles induktivitāti.1. Aprēķini indukcijas EDS vadā, ap kurumagnētiskā plūsma 0,5 sekundēs mainās par0,5 mWb!2. Spoles induktivitāte ir 1,2 H un tajā plūst 2 Astipra strāva. Cik liela ir spoles magnētiskā laukaenerģija?3. Transformators spriegumu samazina20 reizes. Cik liels spriegums ir sekundarajātinumā, ja primāro tinumu pieslēdz pie 220 Vmaiņsprieguma?1. Aprēķini Ampēra spēku, ar kādu Zemesmagnētiskais lauks darbojas uz elektropārvadeslīnijas vada katru metru, ja vadā plūst 100 Astipra strāva un Zemes magnētiskā laukaindukcijas daļa, kas ir vērsta perpendikulārivadam, ir 1·10 -5 T!2. Homogēnā magnētiskajā laukā, kura indukcijair 20 mT, ar ātrumu 2·10 6 m/s ielido elektronsperpendikulāri indukcijas vektoram. Cik lielsLorenca spēks darbojas uz elektronu?3. Aprēķini pašindukcijas EDS skaļruņa skaņasspolītē, kuras induktivitāte ir 2 mH, ja strāvasstiprums tajā 0,4 ms izmainās par 0,1 A!4. Homogēnā magnētiskajā laukā, kura indukcijair 50 mT, perpendikulāri indukcijas līnijāmnovieto riņķveida vadītāja kontūru ar laukumu300 cm 2 . Cik liela magnētiskā plūsma iet caurkontūru?5. Cik lielai jābūt automobiļa dzinēja aizdedzesspoles induktivitātei, lai, strāvai tajā vienāsekundē izmainoties par 10 A, spolē inducētos20 kV liels EDS?1. Aprēķini, cik lielai jābūt magnētiskās plūsmasizmaiņai ap taisnu vadu, lai strāvas pārtraukšanasgadījumā 1 ms laikā vadā rastos 20 kV lielsindukcijas EDS!2. Pie baterijas, kuras EDS ir 4,5 V un iekšējāpretestība 1 Ω, pieslēgta spole, kuras pretestībair 0,5 Ω un induktivitāte 0,2 H. Aprēķini spolesmagnētiskā lauka enerģiju!3. Ar transformatoru spriegums ir jāpazemina no220 V līdz 12 V. Kuru no trīs transformatoriem,kuriem vijumu attiecība primārājā tinumā unsekundarajā tinumā ir 1200/120, 915/50, 800/40,var izmantot? Atbildi pamato!1. Homogēnā magnētiskajā laukā, kura indukcijaB = 0,2 T, paralēli indukcijas līnijām novietotsvadītāja rāmītis. Tā malu garumi ir 3 un 4 cm. Jarāmītim pieslēdz strāvas avotu, tad tajā plūst 3 Astipra strāva.Cik liels spēks un kādā virzienā darbojas uzrāmīša malām?2. Cik liela potenciālu starpība rodas starplidmašīnas spārnu galiem, kuru attālums 30 m, jalidmašīna lido ar ātrumu 250 m/s perpendikulāriZemes magnētiskā lauka indukcijas līnijām unmagnētiskā lauka indukcija ir 0,05 mT?1. Spolē, kuras induktivitate ir 0,2 H, strāvasstiprums 10 sekundēs lineāri pieaug no 0 līdz4 A. Cik liels EDS inducējas spolē?2. Ja pazeminoša transformatora sekundārajamtinumam pieslēdz vienu kvēlspuldzi, tad tinumāplūst strāva I 1 ; ja divas tādas pašas kvēlspuldzespieslēdz virknē, tad tinumā plūst strāva I 2 ; ja tāspašas kvēlspuldzes pieslēdz paralēli, tad tinumāplūst strāva I 3 . Salīdzini šo strāvu stiprumus!1. Pa diviem paralēliem gaisā novietotiem 2 mgariem vadiem vienā virzienā plūst 4 A stiprastrāva. Attālums starp vadiem ir 2 cm. Aprēķinimijiedarbības spēku, kas darbojas starp vadiem!Magnētiskā lauka indukciju attālumā r no vadavar aprēķināt, izmantojot sakarību B=µ 0 µI/(2πr)!2. Elektrons, kas paātrināts ar 10 V spriegumu,ielido perpendikulāri magnētiskā laukaindukcijas līnijām magnētiskajā laukā, kuraindukcija ir 20 mT.a) Attēlo shematiski šo situāciju!b) Cik liela ir elektrona kinētiskā enerģija?c) Cik liels ir elektrona trajektorijas rādiussmagnētiskajā laukā?d) Paskaidro, kādās ierīcēs izmanto elektronukustību magnētiskajā laukā!3. Zemes magnētiskajā laukā tajā vietā, kurindukcija ir 5·10 -5 T, ar vienādu ātrumu2·10 6 m/s perpendikulāri indukcijas vektoramielido protons un elektrons. Aprēķini Lorencaspēka un trajektorijas rādiusu atšķirību,pieņemot, ka tajā vietā, kur daļiņas kustas,magnētiskais lauks ir homogēns!

E L E K T R O M A G N Ē T I S M SFIZIKA 11. klaseSasniedzamais rezultāts I II IIIIzmanto magnētiskālauka indukcijas, Ampēraspēka un Lorenca spēkavektorus, attēlojotelektromagnētiskosprocesus vizuāli.1. Nosaki Ampēra spēka virzienu un parādi toattēlā!1. Masspektrografā kondensators, caur kuru plūstpozitīvi joni, novietots magnētiskajā laukā.1. Magnētiskajā laukā novietots vads AB, kurampievienota atspere. Parādi strāvas virzienu vadātad, kad atsperē rodas lielāks elastības spēksnekā smaguma spēks, un tad, kad – mazāks!2. Nosaki strāvas virzienu vadā, ja uz vadumagnētiskajā laukā darbojas Ampēra spēks F!3. Nosaki Lorenca spēka virzienu, ja magnētiskajālaukā ielido pozitīvs jons!a) Nosaki, kādā virzienā uz jonu darbojas Kulonaspēks!b) Kādā virzienā uz jonu darbojas Lorencaspēks?c) Pa kāda veida trajektoriju pārvietojas jons,ja Kulona spēka un Lorenca spēka moduļi irvienādi?2. Magnētiskajā laukā ar ātrumu v pa punktētotrajektoriju pārvietojas lādēta daļiņa. Nosakidaļiņas lādiņa zīmi!2. MHD (magnetohidrodinamiskajā) ģeneratorājonizēta gāzu plūsma iet cauri kondensatoram,kas novietots magnētiskajā laukā. Parādi attēlā,kā jābūt vērstam magnētiskajam laukamattiecībā pret kondensatora klājumiem, laimagnētiskais lauks uz viena klājuma izdalītupozitīvos jonus, bet uz otra klājuma – negatīvosjonus!79

E L E K T R O M A G N Ē T I S M SSasniedzamais rezultāts I II IIIIzmantojotmaiņstrāvas grafiskoattēlojumu, nosaka tāsraksturlielumus: periodu,frekvenci, maksimālās unefektīvās sprieguma unstrāvas vērtības, fāzi.80Izveido pārskatu pardažādu materiāluizmantošanu sadzīvē untehnikā atkarībā no tomagnētiskajām īpašībām.Izmantojot maiņstrāvas grafiku, nosakia) strāvas stipruma vērtību laika momentāt =12,5 ms;b) strāvas stipruma maksimālo un efektīvovērtību;c) maiņstrāvas periodu un frekvenci;d) maiņstrāvas fāzi laika momentos, kad strāvasstipruma momentānā vērtība ir nulle!Sadzīves elektrotehniskajās un elektroniskajāsierīcēs no magnētiskajiem materiāliem izgatavotransformatoru serdes, induktivitātes spoļuserdes, pastāvīgos magnētus, magnētiskosekrānus, materiālus magnētiskajai informācijasierakstei. Uzskaiti piemērus katra minētāizstrādājuma lietojumam sadzīves elektroierīcēs!Sildītāja sildelementā plūst maiņstrāva, kurasgrafiks parādīts attēlā. Izmantojot šo grafiku,a) nosaki sildītāja jaudu un tajā izdalīto siltumadaudzumu 5 minūtēs;b) aprēķini sildītāja elektrisko pretestību!Tabulā dota magnētisko materiālu klasifikācija unpiemēri.Magnētiskie materiāliMagnētiski mīkstiemateriāli (vieglipārmagnetizējami)Dzelzs,elektrotehniskaistērauds,permaloji, ferīti,termomagnētiskiesakausējumi, alsifers,sendasts.Magnētiski cietiemateriāli (lielapaliekošā indukcija,liela īpatnējāmagnētiskā enerģija)Leģētie tēraudi,lējumu sakausējumi,pulverveidamagnētiskie materiāli,ferīti.Izvēlies kādu materiālu vai materiālu grupuun, izmantojot informācijas avotus, sagatavopārskatu par to izmantošanu sadzīvē un tehnikā!Izmantojot maiņstrāvas grafiku, kas parādasildītāja elektriskajā ķēdē plūstošās elektriskāsstrāvas stipruma maiņu laikā,a) paskaidro, kā sildītāja jaudu ietekmē nelielasefektīvā sprieguma izmaiņas elektrotīklā;b) nosaki maiņstrāvas fāzes izmaiņu, tāsmomentānajai vērtībai mainoties nomaksimālās vērtības līdz efektīvajai vērtībai!Pēdējos gados arvien plašāk lieto jēdzienus – viediemateriāli un metamateriāli.Elektromagnētismā par metamateriāliem uzskatatādus materiālus, kuru elektromagnētiskās īpašībasir atkarīgas no struktūras. Tā ir jauna fizikālopētījumu un tehnisko eksperimentu joma, kasnākotnē sola daudzus neparastus lietojumus –lētus, bet augstas kvalitātes pastāvīgos magnētus,klusākas darbības un efektīvākus elektromotorus,datora cietā diska daudzkārt ātrāku griešanos,augstas temperatūras un lielas stiprības mīkstosmagnētus bezvadu enerģijas pārvadei. LU Fizikasinstitūtā notiek pētījumi ar ļoti neparastiemmateriāliem – magnētiskajiem šķidrumiem,kurus var lietot, piemēram, kā amortizatorus,lai aizsargātu celtnes zemestrīču laikā. LUTeorētiskās fizikas katedrā notiek pētījumi, kā armagnētisko lauku radīt vadāmus mikromotorus jebmagnētiskos filamentus.Izvēlies kādu no mūsdienu magnētisko materiālupētījumu jomām un, izmantojot informācijasavotus, izveido pārskatu par pētījumurezultātiem un lietojuma perspektīvām!

E L E K T R O M A G N Ē T I S M SFIZIKA 11. klaseSasniedzamais rezultāts I II IIIIzvērtē riska faktorusun elektrodrošībaspasākumuselektroenerģijas pārvadēun izmantošanā.1. Elektropārvades līnijas pārrautais vads irnokritis zemē. Paskaidro, kādos gadījumos varrasties „soļa” spriegums! Kas jādara, lai strāvasnoplūdes zonā uz cilvēku „soļa” spriegumaiedarbība būtu vismazākā?2. Kādas ir dubultizolācijas priekšrocības sadzīvēlietotām ierīcēm (elektriskās urbjmašīnas,skrūvgrieži un citi), kuru darbināšanai izmanto220 V tīkla maiņspriegumu?3. Paskaidro, kāpēc elektroiekārtu metāliskāsdaļas, kas avārijas gadījumā var būt pakļautassprieguma iedarbībai, savieno ar barošanas avotazemēto neitrāli (speciāla dakšiņa un speciālspieslēgkontakts)!4. Paskaidro, kāpēc augstfrekvences maiņstrāvacilvēkam ir mazāk bīstama nekā zemfrekvencesmaiņstrāva!5. Spriegumam palielinoties no 10 līdz 40 V,cilvēka ķermeņa pretestība samazinās 3 vai 4reizes. Mērot elektrisko pretestību ar multimetruno vienas rokas īkšķa līdz otras rokas īkšķim,tā rādījums bija 290 kΩ. Maiņstrāvas jutībasrobeža ir 0,6...1,5 mA. Noskaidro, vai skolēnssajutīs maiņstrāvas iedarbību, ja laboratorijasdarbā izmantos 42 V maiņspriegumu unnejauši pieskarsies ar abām rokām pie ķēdesneizolētajām vietām!Ja maiņstrāvas stiprums cilvēka rokā ir 2 mA, tadroka tiek viegli sarauta; ja 5 mA – rodas krampji,bet, ja 10 mA – cietušais pats nespēj atraut roku nopieskarvietas vadošajai videi.Četrvadu trīsfāžu maiņstrāvas līnijā starp vadiemC0 ir 220 V efektīvais spriegums, R – zemējumapretestība.a) Parādi strāvas ceļu ķēdē, kas izveidojas, jacilvēks, gribot no vada nogrūst tur uzkritušukoka zaru, ir pieskāries vadam C ar stieni, kurapretestība ir 20 kΩ!b) Kādus elektrodrošības noteikumus šajāgadījumā cilvēks neievēro?c) Cik stipra strāva plūst caur cilvēka ķermeni,ja zemējuma pretestība R ir 10 Ω, apavupretestība 50 kΩ? Aprēķinos pieņem, kacilvēka pretestība ir 10 kΩ!d) Kāds ir strāvas iedarbības raksturs uz cilvēku?1. Attēlā parādīts ūdens sildītāja pieslēgums,izmantojot TT-C-S sistēmu (moderno nullēšanu),kas paskaidrota darba lapā “Noplūdes strāvuautomātu izmantošana” (F_11_UP_06_P1).Strāvas noplūdes automātslēdzim FI garantētāsatslēgšanas noplūdes strāvas vērtības ir 10 mA,30 mA un 300 mA.A – fāzesvadsN – neitrāle (nullvads)PE – aizsargzemējumsIzolācijas bojājuma dēļ radusies strāvas noplūdeuz sildītāja metālisko korpusu. Aizsargzemējumaķēdes PE pretestība ir 4 Ω, elektrotīklamaiņsprieguma vērtība 220 V.a) Aprēķini, cik stipra strāva plūdīs caur cilvēku,kas pieskāries pie bojātā sildītāja korpusa, janoplūdes strāvu vērtības atbilstīgi ir 5 mA,15 mA, 150 mA, bet cilvēka ķermeņa pretestība –50 kΩ!b) Raksturo strāvas iedarbības veidu uz cilvēkukatrā gadījumā!c) Kādas var būt sekas, ja bojātā sildītāja korpussnav savienots ar PE vadu un cilvēks pieskārieskorpusam? Pamato savu atbildi!d) Analizē šo situāciju, ja izmantoti citi noplūdesstrāvu automātu slēgumi (F_11_UP_06_P1)!812. Izmantojot darba lapu „Elektrodrošība, izmantojotaizsargzemējumu” (F_11_UP_06_P2),analizē parādītās situācijas un izvērtē aizsargzemējumalietderību!

E L E K T R O M A G N Ē T I S M S82Sasniedzamais rezultāts I II IIIIzvērtē vienfāzes untrīsfāžu maiņstrāvasizmantošanas iespējassadzīvē.Analizē Ersteda,Ampēra, Faradeja uncitu zinātnieku pētījumunozīmi magnētismaun elektromagnētismaprocesu skaidrojumā, kāarī Latvijas zinātniekusasniegumus Zemesmagnētiskā laukapētījumos.1. Nosauc faktorus, kas nosaka, vai elektroierīceizveidota kā vienfāzes vai kā trīsfāžu maiņstrāvaselektroierīce!2. Kāpēc vienfāzes elektroierīču pieslēgšanaiizmanto trīsvadu kabeļus, bet trīsfāžuelektroierīču pieslēgšanai – piecvadu kabeļus arvara dzīslām?3. Izmantojot vizuālo materiālu(F_11_UP_06_VM1), nosauc vienfāzespatērētājus un trīsfāžu patērētājus!1. Nosauc fiziķi, kura ilggadējā vadībā SalaspilsFizikas institūtā notiek Zemes magnētismapētījumi!2. Izmantojot uzziņas materiālus, aizpildi tabulu!Pētnieks Gads SasniegumsH. K. ErstedsA. M. AmpērsDž. HenrijsE. LencsN. TeslaM. FaradejsIzmantojot vizuālajā materiālā(F_11_06_UP_VM1) parādīto dzīvokļaelektroapgādes shēmu, aprēķini maksimāliiespējamās elektriskās strāvas vērtības visiemdrošinātājiem. Izmantojot doto drošinātājunominālu rindu, izvēlies piemērotus drošinātājus!Drošinātāju nomināli: 6 A, 10 A, 16 A, 20 A, 25 A,32 A, 40 A, 50 A.1. Izmantojot uzziņas materiālus (piemēram,V. Rēvalds. Fizikas un tehnikas vēstureslappuses. – R., 2006), izveido pārskatu parErsteda, Ampēra un Teslas ieguldījumuelektromagnētisko procesu izpētē!2. Izmantojot uzziņas materiālus, sagatavostāstījumu par eksperimenta norisi Salaspilsdinamo ierīcē 2004.–2005. gadā!Analizē vizuālajā materiālā (F_11_UP_06_VM1)doto dzīvokļa elektroapgādes shēmu un izvērtē,cik racionāli veikts patērētāju sadalījums pafāzēm! Formulē pamatotus priekšlikumusshēmas uzlabošanai! Izvērtē nepieciešamībulietot noplūdes strāvu automātus!Izmantojot uzziņas materiālus (internetu,piemēram, www.lza.lv/lat/inst/ u. c.), analizēSalaspils Fizikas institūtā veikto eksperimentunozīmi Zemes magnētiskā lauka izpētē!Ilustrē ar piemēriemgalvenosmūsdienu zinātnespētījumu virzienuselektrodinamikā,cietvielu fizikā unelektromagnētismā.Analizē fizikaszināšanu nozīmi arelektroenerģijas ieguviun tās pārvadi saistītoinženiertehniskoprofesiju apguvē.Izmantojot internetu (piemēram,www.cfi.lu.lv ) u. c. uzziņas materiālus, atrodi,kādi ir nozīmīgākie zinātnisko pētījumu virzienicietvielu fizikā Latvijā!Izmantojot uzziņas materiālus, sagatavopārskatu par Nacionālā daudzfunkcionālāciklotrona centra izveidošanas projektu Salaspilskodolreaktora teritorijā un perspektīvām, konodrošina ciklotrons kā radiofarmaceitiskopreparātu avots!Izmantojot uzziņas materiālus, apkopo un analizēinformāciju par feromagnētiķu izmantošanumagnētiskās joslas karšu izveidē un lietojumadaudzveidību!Uzskaiti, kādas fizikas zināšanas no šī tematavajadzīgas elektroenerģētikas un elektroapgādesspeciālistiem!Apraksti, kādi pētījumi privātmājā būtu jāveicelektroapgādes speciālistiem, lai izveidotuelektrodrošu un energoefektīvu šīs mājaselektroapgādi!Iedomājies, ka esi speciālists, kuram jāizstrādāmodernas elektroapgādes projekts savai skolai.Analizē, kādas zināšanas fizikā jau esi apguvisno vajadzīgajām, lai nodrošinātu šī projektaizstrādi! Izvērtē, vai ir pietiekami apgūt tikaifizikas zināšanas un kādas zinātņu jomas vēl būtujāapgūst šādam speciālistam!

S k o l ē n a d a r b a l a p aF_11_uP_06_P1Vārds uzvārds klase datumsNOPLŪDES STRĀVU AUTOMĀTU IZMANTOŠANAAttēlā parādīts ūdens sildītāja pieslēgums, izmantojot TT-C-S sistēmu (moderno nullēšanu). Strāvas noplūdes automātaslēdzim garantētās atslēgšanas noplūdes strāvas vērtības ir 10 mA, 30 mA un 300 mA.Izolācijas bojājuma dēļ radusies strāvas noplūde uz sildītāja metālisko korpusu. Aizsargzemējuma ķēdes PE pretestībair 4 Ω, elektrotīkla maiņsprieguma vērtība 220 V.a)Aprēķini, cik liela strāva plūdīs caur cilvēku, kas pieskāries pie bojātā sildītāja korpusa, ja noplūdes strāvasvērtības atbilstīgi ir 5 mA, 15 mA, 150 mA, bet cilvēka ķermeņa pretestība – 50 kΩ!............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................b) Raksturo strāvas iedarbības veidu uz cilvēku katrā gadījumā!........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................c)Kādas var būt sekas, ja bojātā sildītāja korpuss nav savienots ar PE vadu un cilvēks pieskāries pie korpusa?Pamato savu atbildi!............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................d)A – fāzes vads, N – neitrāle (0 vads), PE – aizsargzemējums (protection earth)Analizē šo situāciju, ja izmantoti citi noplūdes strāvu automātu slēgumi!............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................33

S k o l ē n a d a r b a l a p aF_11_uP_06_P134

S k o l ē n a d a r b a l a p aF_11_uP_06_P2Vārds uzvārds klase datumsELEKTRODROŠĪBA, IZMANTOJOT AIZSARGZEMĒJUMU (PE)Izmantojot attēlus, analizē parādītās situācijas un izvērtē aizsargzemējuma lietderību!..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................35

S k o l ē n a d a r b a l a p aF_11_ld_06_PIegūto datu reģistrēšana un apstrādeVijumuskaitsSpriegumstinumā, VSpriegumuattiecībaU 2/U 1Vijumu skaitaattiecība N 2/N 1Transformācijaskoeficients kMaiņspriegumaavots ~6 VpievienotstinumamN = 500N 1= 500N 2= 1000Maiņspriegumaavots ~6 VpievienotstinumamN = 1000N 1= 1000N 2= 500Maiņspriegumaavots ~12 VpievienotstinumamN = 1000N 1= 1000N 2=500Maiņspriegumaavots ~6 VpievienotstinumamN =N =nezināmsRezultātu analīze, izvērtēšana un secinājumi• Kāda ir vijumu attiecība salīdzinājumā ar spriegumu attiecību tinumos?• Kā ar transformatoru var pazemināt spriegumu?• Kā ar transformatoru var paaugstināt spriegumu?• Kas nosaka, vai transformators darbojas kā spriegumu paaugstinošs vai pazeminošs? Kuri laboratorijas darbamērījumi par to liecina?• Kāpēc ar transformatoru nav iespējams pazemināt vai paaugstināt līdzspriegumu?..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................40

S Kk Oo Ll Ēē Nn A a Dd Aa Rr Bb A a Ll Aa Pp AaF_11_SP_01_01_P1F_11_ld_06_PVārds uzvārds klase datumsMAIŅSPRIEGUMA PAAUGSTINĀŠANA UN PAZEMINĀŠANASituācijas aprakstsDaudzām sadzīvē lietotajām elektroierīcēm, piemēram, portatīvajiem datoriem, mobilo telefonu lādētājiem, darbaspriegums ir daudz zemāks nekā elektrotīkla 220 V maiņspriegums. Ierīces darbinot no elektrotīkla, spriegumsir jāpazemina. Savukārt, pārvadot lielos attālumos elektrostacijās iegūto elektroenerģiju, spriegums ir jāpaaugstina.Šādos gadījumos maiņsprieguma pārveidošanai var izmantot transformatoru.UzdevumsNoskaidrot lielumus, kas nosaka vai transformators darbojas kā spriegumu paaugstinošs vai pazeminošs.Darba piederumiIzjaucams U veida transformators ar serdi savienojošu skavu un trim dažādu vijumu (500, 1000, nezināms) spolēm,2 vai 3 m garš vara vads, maiņsprieguma avots, multimetrs, savienotājvadi.Darba gaitaTransformatoru izjaukt vai salikt drīkst tikai pēc sprieguma avota izslēgšanas!1. Uz U veida transformatora serdes zariem uzliec spoles ar 500 un 1000 vijumiem! Serdi nostiprini arsavienojošo skavu!2. Multimetru sagatavo maiņsprieguma mērīšanai (funkciju slēdzi pagriez stāvoklī „AV”, sākumā izvēlotiesvislielāko spriegumu diapazonu)!3. Spoli ar 500 vijumiem pieslēdz 6 V maiņsprieguma avotam!4. Izmēri spriegumu U 1primārajam tinumam N 1, kurampievienots maiņsprieguma avots! Rezultātu ierakstitabulā!5. Izmēri spriegumu U 2sekundārajam transformatoratinumam N 2(sk. shēmu)!6. Pēc katra mērījuma izslēdz sprieguma avotu!7. Aprēķini spriegumu U 2/U 1un vijumu skaita N /N Transformatora slēguma shēma.2 1attiecību! Rezultātu ieraksti tabulā!8. Pieslēdz maiņsprieguma avotu 6 V tinumam N = 1000! Atkārto mērījumus, izmērot spriegumu primārajam unsekundārajam tinumam!9. Aprēķini spriegumu U 2/U 1un vijumu skaita N /N attiecību! Iegūtos datus ieraksti tabulā!2 110. Tinumam N = 1000 pieslēdz 12 V maiņspriegumu! Atkārto mērījumus, izmērot spriegumu tinumam!Iegūtos datus ieraksti tabulā!11. Izslēdz sprieguma avotu!12. Noņem no transformatora serdes abas spoles! To vietā uz serdes viena zara uzliec spoli ar nezināmu vijumuskaitu (trešo spoli no komplekta), bet uz otra zara uztin vadu, saskaitot vijumus! Noslēdz serdi ar savienojošoskavu!13. Pievieno uztītos vijumus 6 V maiņspriegumam!14. Izmēri spriegumu spoles tinumos ar nezināmo vijumu skaitu! Rezultātus ieraksti tabulā!15. Atvieno sprieguma avotu, notin vadu no serdes!16. Aprēķini tinuma nezināmo vijumu skaitu!U217. Visiem mērījumiem nosaki transformācijas koeficientuk = !U139

S k o l ē n a d a r b a l a p aF_11_ld_06_PIegūto datu reģistrēšana un apstrādeVijumuskaitsSpriegumstinumā, VSpriegumuattiecībaU 2/U 1Vijumu skaitaattiecība N 2/N 1Transformācijaskoeficients kMaiņspriegumaavots ~6 VpievienotstinumamN = 500N 1= 500N 2= 1000Maiņspriegumaavots ~6 VpievienotstinumamN = 1000N 1= 1000N 2= 500Maiņspriegumaavots ~12 VpievienotstinumamN = 1000N 1= 1000N 2=500Maiņspriegumaavots ~6 VpievienotstinumamN =N =nezināmsRezultātu analīze, izvērtēšana un secinājumi• Kāda ir vijumu attiecība salīdzinājumā ar spriegumu attiecību tinumos?• Kā ar transformatoru var pazemināt spriegumu?• Kā ar transformatoru var paaugstināt spriegumu?• Kas nosaka, vai transformators darbojas kā spriegumu paaugstinošs vai pazeminošs? Kuri laboratorijas darbamērījumi par to liecina?• Kāpēc ar transformatoru nav iespējams pazemināt vai paaugstināt līdzspriegumu?..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................40

K Ā R T Ē J Ā S V Ē R T Ē Š A N A S D A R B Sf_11_KD_06_01Vārds uzvārds klase datumsMAIŅSTRĀVAS RAKSTURLIELUMISprieguma maiņa elektrotīkla kontaktā parādīta grafikā.1. uzdevums (8 punkti)Izmantojot grafiku, izpildi prasīto!a) Iedaļas vērtība uz laika ass – .........................................................................................................................................b) Iedaļas vērtība uz sprieguma ass –...............................................................................................................................c) Sprieguma maksimālā vērtība –....................................................................................................................................d) Sprieguma efektīvā vērtība –.........................................................................................................................................e) Sprieguma maiņas periods –.........................................................................................................................................f) Sprieguma frekvence –...................................................................................................................................................g) Sprieguma momentānā vērtība laika momentā (t = 0,024 s) –2. uzdevums (2 punkti)Izvēlies atbilstīgu vienādojumu sprieguma maiņai un ievieto tajā no grafika nosakāmos lielumus!Vienādojumi: u = U msin2πt/T vai u = U mcos2πt/Tu = ............................................................................................................................................17

K Ā R T Ē J Ā S V Ē R T Ē Š A N A S D A R B Sf_11_KD_06_02Vārds uzvārds klase datumsVIENSLIEDES DZELZCEĻA DARBĪBAS FIZIKĀLIE PAMATIProblēma. Vai vilcienu, kas pārvadā pasažierus, var izveidot arī bez riteņiem? Kā šāds vilciena var pārvietoties?Lai rastu atbildi uz šo jautājumu, izlasi materiālu par maglevu un viensliedes dzelzceļu (pielikumā 1 ) un izpildiuzdevumus!1. uzdevums (2 punkti)Paskaidro, kas ir maglevs un ar ko tas atšķiras no parastas piedziņas elektriskā viensliedes vilciena...........................................................................................................................................................................................................2. uzdevums (6 punkti)Ieraksti tabulā prasīto!Nr.p.k. Uzdevums Maglevs1.Vai vilciena vagoniem ir riteņi?2. Kā rodas vilcējspēks?Kādi pretestības spēki ir3.jāpārvar vilciena kustībā?Kā novietota sliede attiecībā4. pret vilcienu – virs tā vai zemtā?Kā panākts, ka vilciens sāniski5.nenoslīd no sliedes?Salīdzini viensliedes vilcienaun elektrovilciena ar metāla6. riteņiem ietekmi uz vidi, javilcienus izmanto pilsētastransporta sistēmā!Parastas piedziņaselektrovilciens3. uzdevums (2 punkti)Uzraksti vienu argumentu, kāpēc šāds viensliedes dzelzceļš ir/nav piemērots Latvijas situācijai!Pamato argumentu!......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................1Kā darbojas lietas. “Maglevs un viensliedes dzelzceļš” Zvaigzne ABC, 120.-121. lpp.18

N O B E I G U M A V Ē R T Ē Š A N A S D A R B Sf_11_nD_06Vārds uzvārds klase datumsELEKTROMAGNĒTISMSAtļauts izmantot formulu lapu un kalkulatoru. Raksti atbildes uz šīs lapas!1. variantsI daļa (20 minūtes)1. uzdevums (9 punkti)Vai apgalvojums patiess? Ievelc krustiņu attiecīgajā ailē!Apgalvojumsa) Kompasa magnētadata, kas novietota vada tuvumā, nostājas pa pieskari Zemes un pavadu plūstošās strāvas rezultējošā magnētiskā lauka indukcijas līnijai.b) Ja no kosmosa virzienā uz Zemi pārvietojas lādēta daļiņa, tad uz to darbojas ne tikaismaguma spēks, bet arī Zemes magnētiskā lauka Lorenca spēks.c) Ja spolē strāvas stiprums palielinās 2 reizes, tad magnētiskā lauka enerģija spolē palielinās4 reizes.d) Feromagnētiska serde palielina spoles induktivitāti.e) Transformators, kura primārajā tinumā ir vairāk vijumu nekā sekundārajā tinumā, spriegumupaaugstina.f) Maiņstrāvai strāvas stipruma efektīvā vērtība ir 2 reizes lielāka par maksimālo vērtību.g) Ja spolē nekustīgi atrodas stieņmagnēts, tad spolē inducējas EDS.h) HES uzstādīto maiņstrāvas ģeneratoru darbības pamatā ir elektromagnētiskās indukcijasparādība.i) Ja taisns vads, pa kuru plūst strāva, novietots perpendikulāri homogēna magnētiskā laukaindukcijas līnijām, tad uz vadu nedarbojas Ampēra spēks.AtbildeJā Nē2. uzdevums (5 punkti)Analogā magnetoelektriskās sistēmas mērinstrumenta darbības pamatā irrāmīša griešanās magnētiskajā laukā.a) Iezīmē strāvas virzienu rāmīša malās, ja ieslēdz slēdzi Sl!b) Nosaki Ampēra spēka virzienu, kas darbojas uz rāmīša malām a, b, c und, ja ieslēdz slēdzi Sl! Izmanto vārdus: „uz augšu”, „uz leju”, „pa labi”, „pakreisi”! Lieto jēdzienu „nedarbojas”, ja Ampēra spēks nedarbojas!Mala a – …................ Mala b – .....................Mala c – ................... Mala d – .....................c) Parādi attēlā Ampēra spēka virzienu uz malu a un uz malu b!d) Kā pārvietosies rāmītis attiecībā pret asi 00 1pēc slēdža Sl ieslēgšanas?53

N O B E I G U M A V Ē R T Ē Š A N A S D A R B Sf_11_nD_06Vārds uzvārds klase datumsELEKTROMAGNĒTISMSAtļauts izmantot formulu lapu un kalkulatoru. Raksti atbildes uz šīs lapas!1. variantsII daļa (20 minūtes)3. uzdevums (4 punkti)Spole, spuldzīte un slēdzis savienoti virknē. Atzīmē ar krustiņu (x) tabulā prasīto parindukcijas EDS un indukcijas strāvu!Slēdzisa) Izslēgtsb) IeslēgtsMagnēts un spoleN polu ievieto spolēN polu izvelk no spolesN pols ievietots spolē, bet magnētu nekustinaN polu izvelk no spolesIndukcijas EDS Indukcijas strāvarodas nerodas plūst neplūstc) Uzraksti, kurā gadījumā caur spuldzīti plūst indukcijas strāva bultiņas virzienā!...........................................................................................................................................................................................................4. uzdevums (5 punkti)Spriegums uz maiņstrāvas avota spailēm mainās tā, kā parādīts grafikā.Nosaki maiņstrāvas fizikālos lielumus!a) Maksimālā vērtība..........................................................................................................................................................b) Efektīvā vērtība...............................................................................................................................................................c) Periods..............................................................................................................................................................................d) Frekvence.........................................................................................................................................................................e) Svārstību periodu skaits, kuri attēloti grafikā..............................................................................................................54

N O B E I G U M A V Ē R T Ē Š A N A S D A R B Sf_11_nD_065. uzdevums (2 punkti)Televizora kineskopā novirzes spoļu radītā magnētiskā lauka indukcija ir 4 mT. Cik lielu paātrinājumu iegūst elektrons,ja tas šajā laukā ieskrien ar ātrumu 8,4.106 m/s perpendikulāri indukcijas līnijām. Elektrona lādiņa un masasattiecība ir 1,76 · 10 11 C/kg.6. uzdevums (5 punkti)Ilze veica eksperimentu, lai noteiktu, cik lielu spriegumu rādavoltmetrs, ja to pieslēdz mazas jaudas līdzstrāvas elektromotoramun griež tā rotoru. Eksperimenta rezultāti parādīti grafikā.a) Paskaidro, kādas parādības novērojamas, ja elektro motorampieslēdz voltmetru un griež motora rotoru!...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................b) Paskaidro, kā, izmantojot maza izmēra elektromotoru un voltmetru, varētu mērīt elektriskās urbjmašīnasapgriezienu skaitu! Maksimālais apgriezienu skaits uz urbjmašīnas ir norādīts..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................55

N O B E I G U M A V Ē R T Ē Š A N A S D A R B Sf_11_nD_06Vārds uzvārds klase datumsELEKTROMAGNĒTISMSAtļauts izmantot formulu lapu un kalkulatoru. Raksti atbildes uz šīs lapas!2. variantsI daļa (20 minūtes)1. uzdevums (9 punkti)Vai apgalvojums patiess? Ievelc krustiņu attiecīgajā ailē!Apgalvojumsa)Kompasa magnētadata, kas novietota vada tuvumā, nostājas perpendikulāri Zemes un pavadu plūstošās strāvas rezultējošā magnētiskā lauka indukcijas līnijai.b)Ja no kosmosa virzienā uz Zemi pārvietojas lādēta daļiņa, tad tās trajektorija ir atkarīgano smaguma spēka un Lorenca spēka kopējās iedarbības.c)Lai magnētiskā lauka enerģiju spolē palielinātu 4 reizes, strāvas stiprums spolē arījāpalielina 4 reizes.d) Paramagnētiskā materiāla serde spoles induktivitāti maina ļoti maz.e)Ja transformators spriegumu pazemina, tad tā primārajam tinumam ir mazāk vijumunekā sekundārajam.f) Maiņstrāvas sprieguma efektīvā vērtība ir 2 reizes lielāka par tās maksimālo vērtību.g) Ja noslēgtā kontūrā rodas pašindukcijas EDS, tad vienmēr rodas arī pašindukcijas strāva.h) TEC uzstādīto maiņstrāvas ģeneratoru darbības pamatā ir elektromagnētiskā indukcija.i)Ja taisns vads, pa kuru plūst strāva, novietots paralēli homogēna magnētiskā laukaindukcijas līnijām, tad uz vadu nedarbojas Ampēra spēks.AtbildeJā Nē2. uzdevums (5 punkti)Analogā magnetoelektriskās sistēmas mērinstrumenta darbības pamatā irrāmīša griešanās magnētiskajā laukā.a) Iezīmē strāvas virzienu rāmīša malās, ja ieslēdz slēdzi Sl!b) Nosaki Ampēra spēka virzienu, kas darbojas uz rāmīša malām a, b, c und, ja ieslēdz slēdzi Sl! Izmanto vārdus: „uz augšu”, „uz leju”, „pa labi”, „pakreisi”! Lieto jēdzienu „nedarbojas”, ja Ampēra spēks nedarbojas!Mala a – …................ Mala b – .....................Mala c – ................... Mala d – .....................c) Parādi zīmējumā Ampēra spēka virzienu uz malu a un uz malu b!d) Kā pārvietosies rāmītis attiecībā pret asi 00 1pēc slēdža Sl ieslēgšanas?56

N O B E I G U M A V Ē R T Ē Š A N A S D A R B Sf_11_nD_06Vārds uzvārds klase datumsELEKTROMAGNĒTISMSAtļauts izmantot formulu lapu un kalkulatoru. Raksti atbildes uz šīs lapas!2. variantsII daļa (20 minūtes)3. uzdevums (4 punkti)Spole, spuldzīte un slēdzis savienoti virknē. Atzīmē ar krustiņu (x) tabulā prasīto parindukcijas EDS un indukcijas strāvu!Slēdzisa) Izslēgtsb) IeslēgtsMagnēts un spoleN polu izvelk no spolesS polu izvelk no spolesS pols ievietots spolē, bet magnētu nekustinaS polu ievieto spolēIndukcijas EDS Indukcijas strāvarodas nerodas plūst neplūstc) Uzraksti, kurā gadījumā caur spuldzīti plūst indukcijas strāva bultiņas norādītajā virzienā!...........................................................................................................................................................................................................4. uzdevums (5 punkti)Pie maiņstrāvas avota pieslēgta spuldzīte, kurā strāvas stiprums mainās tā, kā parādīts grafikā.Nosaki maiņstrāvas fizikālos lielumus!a) Maksimālā vērtība..........................................................................................................................................................b) Efektīvā vērtība...............................................................................................................................................................c) Periods..............................................................................................................................................................................d) Frekvence.........................................................................................................................................................................e) Svārstību periodu skaits, kuri attēloti grafikā..............................................................................................................57

N O B E I G U M A V Ē R T Ē Š A N A S D A R B Sf_11_nD_065. uzdevums (2 punkti)Televizora kineskopā novirzes spoļu radītā magnētiskā lauka indukcija ir 4 mT. Ar cik lielu ātrumu šajā laukāperpendikulāri indukcijas līnijām ieskrien elektrons, ja uz to magnētiskajā laukā darbojas 4,2·10 15 m/s 2 lielscentrtieces paātrinājums? Elektrona masas un lādiņa attiecība ir 5,7·10 -12 kg/C.6. uzdevums (5 punkti)Kārlis veica eksperimentu, lai noteiktu, cik lielu spriegumu rādavoltmetrs, ja to pieslēdz mazas jaudas līdzstrāvas elektromotoram ungriež tā rotoru. Eksperimenta rezultāti parādīti grafikā.a) Paskaidro, kādas parādības novērojamas, ja elektromotorampieslēdz voltmetru un griež motora rotoru!U, V6.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................015, 1/sb) Paskaidro, kā, izmantojot maza izmēra elektromotoru un voltmetru, varētu mērīt elektriskā skrūvgriežaapgriezienu skaitu! Maksimālais apgriezienu skaits skrūvgriezim ir zināms..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................58

ELEKTROMAGNĒTISMSAtļauts izmantot formulu lapu un kalkulatoru. Raksti atbildes uz šīs lapas!2. uzdevums (5 punkti)Analogā magnetoelektriskās sistēmas mērinstru menta darbības pamatā ir rāmīšagriešanās magnētiskajā laukā.a) Iezīmē strāvas virzienu rāmīša malās, ja ieslēdz slēdzi Sl!1. variantsI daļa (20 minūtes)1. uzdevums (9 punkti)Vai apgalvojums patiess? Ievelc krustiņu attiecīgajā ailē!a)b)c)ApgalvojumsKompasa magnētadata, kas novietota vada tuvumā, nostājaspa pieskari Zemes un pa vadu plūstošās strāvas rezultējošāmagnētiskā lauka indukcijas līnijai.Ja no kosmosa virzienā uz Zemi pārvietojas lādēta daļiņa,tad uz to darbojas ne tikai smaguma spēks, bet arī Zemesmagnētiskā lauka Lorenca spēks.Ja spolē strāvas stiprums palielinās 2 reizes, tad magnētiskālauka enerģija spolē palielinās 4 reizes.d) Feromagnētiska serde palielina spoles induktivitāti.AtbildeJā Nēb) Nosaki Ampēra spēka virzienu, kas darbojas uz rāmīša malām a, b, c un d, jaieslēdz slēdzi Sl! Izmanto vārdus: „uz augšu”, „uz leju”, „pa labi”, „pa kreisi”!Lieto jēdzienu „nedarbojas”, ja Ampēra spēks nedarbojas!Mala a – …................ Mala b – .....................Mala c – ................... Mala d – .....................c) Parādi zīmējumā Ampēra spēka virzienu uz malu a un uz malu b!d) Kā pārvietosies rāmītis attiecībā pret asi OO 1 pēc slēdža Sl ieslēgšanas?e)f)g)h)i)Transformators, kura primārajā tinumā ir vairāk vijumunekā sekundārajā tinumā, spriegumu paaugstina.Maiņstrāvai strāvas stipruma efektīvā vērtība ir 2 reizeslielāka par maksimālo vērtību.Ja spolē nekustīgi atrodas stieņmagnēts, tad spolē inducējasEDS.HES uzstādīto maiņstrāvas ģeneratoru darbības pamatā irelektromagnētiskās indukcijas parādība.Ja taisns vads, pa kuru plūst strāva, novietots perpendikulārihomogēna magnētiskā lauka indukcijas līnijām, tad uz vadunedarbojas Ampēra spēks.32

FIZIKA 11. klaseELEKTROMAGNĒTISMSAtļauts izmantot formulu lapu un kalkulatoru. Raksti atbildes uz šīs lapas!1. variantsII daļa (20 minūtes)3. uzdevums (4 punkti)Spole, spuldzīte un slēdzis savienoti virknē.Atzīmē ar krustiņu (x) tabulā prasīto par indukcijasEDS un indukcijas strāvu!SlēdzisMagnēts un spolea)N polu ievieto spolēIzslēgtsN polu izvelk no spolesb) IeslēgtsN pols ievietots spolē, betmagnētu nekustinaN polu izvelk no spolesIndukcijas EDS Indukcijas strāvarodas nerodas plūst neplūstc) Uzraksti, kurā gadījumā caur spuldzīti plūst indukcijas strāva bultiņasvirzienā!4. uzdevums (5 punkti)Spriegums uz maiņstrāvas avota spailēm mainās tā, kā parādīts grafikā.Nosaki maiņstrāvas fizikālos lielumus!a) Maksimālā vērtībab) Efektīvā vērtībac) Periodsd) Frekvencee) Svārstību periodu skaits, kuri attēloti grafikā5. uzdevums (2 punkti)Televizora kineskopā novirzes spoļu radītā magnētiskā lauka indukcija ir4 mT. Cik lielu paātrinājumu iegūst elektrons, ja tas šajā laukā ieskrien ar ātrumu8,4 . 10 6 m/s perpendikulāri indukcijas līnijām. Elektrona lādiņa un masas attiecībair 1,76 . 10 11 C/kg.6. uzdevums (5 punkti)Ilze veica eksperimentu, lai noteiktu,cik lielu spriegumu rāda voltmetrs,ja to pieslēdz mazas jaudaslīdzstrāvas elektromotoram un griežtā rotoru. Eksperimenta rezultātiparādīti grafikā.a) Paskaidro, kādas parādības novērojamas,ja elektromotorampieslēdz volt metru un griežmotora rotoru!b) Paskaidro, kā, izmantojot maza izmēra elektromotoru un voltmetru, varētumērīt elektriskās urbjmašīnas apgriezienu skaitu! Maksimālais apgriezienuskaits uz urbjmašīnas ir norādīts.33

ELEKTROMAGNĒTISMSAtļauts izmantot formulu lapu un kalkulatoru. Raksti atbildes uz šīs lapas!2. variantsI daļa (20 minūtes)1. uzdevums (9 punkti)Vai apgalvojums patiess? Ievelc krustiņu attiecīgajā ailē!Apgalvojumsa) Kompasa magnētadata, kas novietota vada tuvumā, nostājasperpendikulāri Zemes un pa vadu plūstošās strāvas rezultējošāmagnētiskā lauka indukcijas līnijai.AtbildeJā Nē2. uzdevums (5 punkti)Analogā magnetoelektriskās sistēmas mērinstru menta darbības pamatā ir rāmīšagriešanās magnētiskajā laukā.a) Iezīmē strāvas virzienu rāmīša malās, ja ieslēdz slēdzi Sl!b) Nosaki Ampēra spēka virzienu, kas darbojas uz rāmīša malām a, b, c un d, jaieslēdz slēdzi Sl! Izmanto vārdus: „uz augšu”, „uz leju”, „pa labi”, „pa kreisi”!Lieto jēdzienu „nedarbojas”, ja Ampēra spēks nedarbojas!Mala a – …................ Mala b – .....................Mala c – ................... Mala d – .....................c) Parādi zīmējumā Ampēra spēka virzienu uz malu a un uz malu b!d) Kā pārvietosies rāmītis attiecībā pret asi OO 1 pēc slēdža Sl ieslēgšanas?b) Ja no kosmosa virzienā uz Zemi pārvietojas lādēta daļiņa,tad tās trajektorija ir atkarīga no smaguma spēka un Lorencaspēka kopējās iedarbības.c) Lai magnētiskā lauka enerģiju spolē palielinātu 4 reizes,strāvas stiprums spolē arī jāpalielina 4 reizes.d) Paramagnētiskā materiāla serde spoles induktivitāti mainaļoti maz.e) Ja transformators spriegumu pazemina, tad tā primārajamtinumam ir mazāk vijumu nekā sekundārajam.f) Maiņstrāvas sprieguma efektīvā vērtība ir 2 reizes lielāka partās maksimālo vērtību.g) Ja noslēgtā kontūrā rodas pašindukcijas EDS, tad vienmērrodas arī pašindukcijas strāva.h) TEC uzstādīto maiņstrāvas ģeneratoru darbības pamatā irelektromagnētiskā indukcija.i) Ja taisns vads, pa kuru plūst strāva, novietots paralēlihomogēna magnētiskā lauka indukcijas līnijām, tad uz vadunedarbojas Ampēra spēks.34

FIZIKA 11. klaseELEKTROMAGNĒTISMSAtļauts izmantot formulu lapu un kalkulatoru. Raksti atbildes uz šīs lapas!2. variantsII daļa (20 minūtes)3. uzdevums (4 punkti)Spole, spuldzīte un slēdzis savienoti virknē. Atzīmēar krustiņu (x) tabulā prasīto par indukcijas EDS unindukcijas strāvu!Nosaki maiņstrāvas fizikālos lielumus!a) Maksimālā vērtībab) Efektīvā vērtībac) Periodsd) Frekvencee) Svārstību periodu skaits, kuri attēloti grafikā5. uzdevums (2 punkti)Televizora kineskopā novirzes spoļu radītā magnētiskā lauka indukcija ir 4 mT.Ar cik lielu ātrumu šajā laukā perpendikulāri indukcijas līnijām ieskrien elektrons,ja uz to magnētiskajā laukā darbojas 4,2·10 15 m/s 2 liels centrtieces paātrinājums?Elektrona masas un lādiņa attiecība ir 5,7·10 -12 kg/C.Slēdzisa) Izslēgtsb) IeslēgtsMagnēts un spoleN polu izvelk no spolesS polu izvelk no spolesS pols ievietots spolē,bet magnētu nekustinaS polu ievieto spolēIndukcijas EDS Indukcijas strāvarodas nerodas plūst neplūstc) Uzraksti, kurā gadījumā caur spuldzīti plūst indukcijas strāva bultiņas norādītajāvirzienā!6. uzdevums (5 punkti)Kārlis veica eksperimentu, lainoteiktu, cik lielu spriegumu rādavoltmetrs, ja to pieslēdz mazas jaudaslīdzstrāvas elektromotoram un griež tārotoru. Eksperimenta rezultāti parādītigrafikā.a) Paskaidro, kādas parādības novērojamas,ja elektromotoram pieslēdzvolt metru un griež motorarotoru!U, V6015, 1/s4. uzdevums (5 punkti)Pie maiņstrāvas avota pieslēgta spuldzīte, kurā strāvas stiprums maināstā, kā parādīts grafikā.b) Paskaidro, kā, izmantojot maza izmēra elektromotoru un voltmetru, varētumērīt elektriskā skrūvgrieža apgriezienu skaitu! Maksimālais apgriezienuskaits skrūvgriezim ir zināms.35

ELEKTROMAGNĒTISMSVērtēšanas kritērijiUzdevums1.2.3.4.5.KritērijiPunktiNosaka kompasa adatas stāvokli – 1 punktsZina Lorenca spēka darbību – 1 punktsNosaka magnētiskā lauka enerģijas maiņu pēc strāvas stiprumamaiņas – 1 punktsZina vielas ietekmi uz spoles induktivitāti – 1 punktsZina transformatora darbību – 1 punkts9Zina sakarību starp maksimālām un efektīvām vērtībāmmaiņstrāvai – 1 punktsZina indukcijas EDS rašanās nosacījumus spolē – 1 punktsZina ģeneratora darbību – 1 punktsZina Ampēra spēka darbību – 1 punktsIezīmē strāvas virzienu – 1 punktsNosaka Ampēra spēka virzienu malās a un b – 1 punkts, malās c und – 1 punkts. Kopā 2 punkti5Uzzīmē Ampēra spēku – 1 punktsNosaka rāmīša griešanās virzienu – 1 punktsNosaka indukcijas EDS rašanos – 1 punktsNosaka indukcijas EDS rašanos – 1 punktsNosaka indukcijas strāvas virzienu – 1 punkts4Nosaka magnēta kustības virzienu pēc indukcijas strāvas virziena –1 punktsNosaka maiņsprieguma vai maiņstrāvas maksimālo vērtību –1 punktsNosaka maiņsprieguma vai maiņstrāvas efektīvo vērtību – 1 punkts5Nosaka maiņstrāvas periodu – 1 punktsNosaka maiņstrāvas frekvenci – 1 punktsNosaka svārstību skaitu – 1 punktsSaista otro Ņūtona likumu ar Lorenca spēka aprēķināšanasformulu – 1 punkts 2Aprēķina ātrumu vai paātrinājumu – 1 punkts6.Pamato, ka motors pārvēršas par ģeneratoru – 1 punktsPamato, ka urbjmašīnai (skrūvgriezim) jāpieslēdz elektromotors –1 punktsPamato, ka voltmetrs rāda spriegumu (EDS) – 1 punkts5Pamato, ka voltmetrs ir jāgraduē apgriezienu skaita mērīšanai –1 punktsZina, kā to izdarīt – 1 punktsKopā 3036