1. Camp Elèctric: Conceptes bàsics
Flashcards
- Què és el camp elèctric?
- És una força per unitat de càrrega.
- Com es relaciona la força elèctrica amb el camp elèctric?
- F = qE, on F és la força, q és la càrrega i E és el camp elèctric.
- Què són les superfícies equipotencials?
- Superfícies on el potencial elèctric és constant.
- Quina és la relació entre el treball i l'energia potencial en un camp elèctric?
- El treball és igual a la variació negativa de l'energia potencial.
Preguntes tipus test
- Quina relació existeix entre el camp elèctric i les superfícies equipotencials?
- a) Són paral·leles
- b) Són perpendiculars
- c) Formen un angle de 45 graus
- d) No tenen cap relació
Resposta: b) Són perpendiculars. Les superfícies equipotencials són sempre perpendiculars al camp elèctric.
- Què passa amb el signe de la càrrega 'Q' quan la força 'F' i el camp elèctric 'E' tenen la mateixa direcció?
- a) Q és positiva
- b) Q és negativa
- c) Q és zero
- d) Q és imaginària
Resposta: a) Q és positiva. Si la força i el camp elèctric tenen la mateixa direcció, la càrrega 'Q' ha de ser positiva.
- Com es calcula la diferència de potencial ΔV en termes d'energia potencial elèctrica ΔEp i càrrega Q?
- a) ΔV = ΔEp * Q
- b) ΔV = ΔEp / Q
- c) ΔV = Q / ΔEp
- d) ΔV = -ΔEp * Q
Resposta: b) ΔV = ΔEp / Q. La diferència de potencial es defineix com l'energia potencial elèctrica per unitat de càrrega: ΔV = ΔEp / Q.
2. Cicle Tro i Moviment de Càrregues en Camps Magnètics
Flashcards
- Què és un ciclotró?
- Un tipus d'accelerador de partícules que utilitza un camp magnètic per confinar partícules en una trajectòria espiral i un camp elèctric altern per accelerar-les.
- Quina força proporciona la força centrípeta en un ciclotró?
- La força magnètica.
- Com es calcula el període (T) del moviment d'una càrrega en un camp magnètic?
- T = 2πm / (QB)
- Què representa 'm' en l'equació del període?
- La massa de la càrrega.
Preguntes tipus test
- Quina força actua sobre una càrrega en moviment dins d'un camp magnètic?
- a) Força centrípeta
- b) Força magnètica
- c) Força elèctrica
- d) Força gravitacional
Resposta: b) Força magnètica. La força que actua sobre una càrrega en moviment dins d'un camp magnètic és la força magnètica, que és perpendicular tant a la velocitat de la càrrega com al camp magnètic.
- Quina és la relació entre la força magnètica (Fm) i la força centrípeta (Fc) en el moviment d'una càrrega en un ciclotró?
- a) Fm > Fc
- b) Fm < Fc
- c) Fm = Fc
- d) No hi ha relació
Resposta: c) Fm = Fc. En un ciclotró, la força magnètica proporciona la força centrípeta necessària per mantenir la càrrega en un camí circular. Per tant, Fm = Fc.
- Quina equació descriu el període (T) del moviment d'una càrrega en un camp magnètic uniforme?
- a) T = 2πm / (QB)
- b) T = QB / (2πm)
- c) T = m / (QB)
- d) T = QB / m
Resposta: a) T = 2πm / (QB). El període del moviment d'una càrrega en un camp magnètic uniforme es dona per T = 2πm / (QB), on m és la massa de la càrrega, Q és la càrrega, i B és la magnitud del camp magnètic.
3. Força Magnètica sobre Conductors i Espires
Flashcards
- Quina és la fórmula general per a la força magnètica sobre un conductor amb corrent en un camp magnètic?
- F = I * L * B * sin(θ)
- Com es calcula el camp magnètic creat per un corrent en una espira circular?
- B = (μ₀ * I) / (2R)
- Quina és la fórmula del camp magnètic dins d'un solenoide?
- B = μ₀ * n * I
- Com es defineix 'n' en la fórmula del camp magnètic d'un solenoide?
- Nombre d'espires per unitat de longitud
Preguntes tipus test
- Quina és la fórmula per calcular la força magnètica sobre un conductor recte amb corrent en un camp magnètic?
- a) F = I * L * B * cos(θ)
- b) F = I * L * B * sin(θ)
- c) F = q * v * B
- d) F = q * E
Resposta: b) F = I * L * B * sin(θ). La força magnètica sobre un conductor recte amb corrent en un camp magnètic es calcula amb la fórmula F = I * L * B * sin(θ), on I és el corrent, L és la longitud del conductor, B és la magnitud del camp magnètic, i θ és l'angle entre el conductor i el camp magnètic.
- Com es calcula el camp magnètic creat per un corrent en una espira circular al seu centre?
- a) B = (μ₀ * I) / (4πr)
- b) B = (μ₀ * I) / (2πr)
- c) B = (μ₀ * I) / (2R)
- d) B = μ₀ * I * n
Resposta: c) B = (μ₀ * I) / (2R). El camp magnètic al centre d'una espira circular es calcula amb la fórmula B = (μ₀ * I) / (2R), on μ₀ és la permeabilitat del buit, I és el corrent, i R és el radi de l'espira.
- Quina és la fórmula per calcular el camp magnètic dins d'un solenoide llarg?
- a) B = (μ₀ * I) / (2R)
- b) B = μ₀ * n * I
- c) B = (μ₀ * I) / (2πr)
- d) B = (μ₀ * I) / (4πr)
Resposta: b) B = μ₀ * n * I. El camp magnètic dins d'un solenoide llarg es calcula amb la fórmula B = μ₀ * n * I, on μ₀ és la permeabilitat del buit, n és el nombre d'espires per unitat de longitud, i I és el corrent.
4. Electromagnetisme: Força de Lorentz i Aplicacions
Flashcards
- Què és la força de Lorentz?
- La força combinada elèctrica i magnètica sobre una càrrega puntual.
- En quina direcció actua la força magnètica respecte al camp magnètic i la velocitat de la càrrega?
- Perpendicular a ambdós.
- Què passa si la velocitat d'una càrrega és paral·lela al camp magnètic?
- La força magnètica és zero.
- Com afecta el signe de la càrrega a la direcció de la força magnètica?
- Inverteix la direcció de la força.
Preguntes tipus test
- Segons la Llei de Lorentz, quina és la direcció de la força magnètica sobre una càrrega en moviment en un camp magnètic?
- a) Paral·lela a la velocitat de la càrrega.
- b) Paral·lela al camp magnètic.
- c) Perpendicular tant a la velocitat com al camp magnètic.
- d) En la mateixa direcció que la força elèctrica.
Resposta: c) Perpendicular tant a la velocitat com al camp magnètic.. La Llei de Lorentz estableix que la força magnètica és perpendicular tant a la velocitat de la càrrega com al camp magnètic. Aquesta força fa que la càrrega es mogui en una trajectòria circular o helicoïdal.
- Què passa amb la força magnètica sobre una càrrega si la seva velocitat és paral·lela al camp magnètic?
- a) La força magnètica és màxima.
- b) La força magnètica és zero.
- c) La força magnètica és perpendicular al camp.
- d) La força magnètica inverteix la direcció de la càrrega.
Resposta: b) La força magnètica és zero.. Si la velocitat de la càrrega és paral·lela al camp magnètic, l'angle entre la velocitat i el camp és 0 graus. Com que la força magnètica és proporcional al sinus d'aquest angle, la força és zero.
- Com afecta el signe de la càrrega a la direcció de la força magnètica?
- a) No afecta, la direcció sempre és la mateixa.
- b) Inverteix la direcció de la força.
- c) Només afecta a la magnitud de la força.
- d) La força magnètica desapareix si la càrrega és negativa.
Resposta: b) Inverteix la direcció de la força.. El signe de la càrrega inverteix la direcció de la força magnètica. Si la càrrega és positiva, la força apunta en una direcció, i si és negativa, apunta en la direcció oposada.
5. Exercicis de Camp Elèctric
Flashcards
- Què és el potencial elèctric?
- Treball per unitat de càrrega per moure una càrrega a un punt.
- Com es calcula la força elèctrica (F) si coneixes la càrrega (Q) i el camp elèctric (E)?
- F = Q * E
- Quina és la unitat de mesura del camp elèctric (E)?
- Newtons per Coulomb (N/C)
- Què representa el mòdul del camp elèctric?
- La magnitud del camp en un punt.
Preguntes tipus test
- Quina és la fórmula per calcular el potencial elèctric (Vp) en un punt degut a múltiples càrregues?
- a) Vp = V1 + V2
- b) Vp = K * (Q1/r1 + Q2/r2)
- c) Vp = E1 + E2
- d) Vp = √V1^2 + V2^2
Resposta: b) Vp = K * (Q1/r1 + Q2/r2). El potencial elèctric en un punt degut a múltiples càrregues es calcula sumant els potencials deguts a cada càrrega individual, utilitzant la fórmula Vp = K * (Q1/r1 + Q2/r2), on K és la constant de Coulomb, Q és la càrrega, i r és la distància a la càrrega.
- Si es demana el mòdul del camp elèctric (E), què s'ha de calcular?
- a) El vector del camp elèctric.
- b) La suma algebraica de les components del camp elèctric.
- c) El mòdul d'aquest vector.
- d) La direcció del camp elèctric.
Resposta: c) El mòdul d'aquest vector.. Quan es demana el mòdul del camp elèctric, s'ha de calcular el mòdul del vector del camp elèctric, que representa la magnitud del camp en un punt.
- Com es calcula la força elèctrica (F) si es coneix la càrrega (Q) i el camp elèctric (E)?
- a) F = Q / |E|
- b) F = Q + |E|
- c) F = Q * |E|
- d) F = |E| / Q
Resposta: c) F = Q * |E|. La força elèctrica (F) sobre una càrrega (Q) en un camp elèctric (E) es calcula multiplicant la càrrega pel mòdul del camp elèctric: F = Q * |E|.
6. Selector de Velocitat i Espectròmetre de Masses
Flashcards
- Què és un selector de velocitat?
- Un dispositiu que utilitza camps elèctrics i magnètics per seleccionar partícules amb una velocitat específica.
- Com s'equilibren les forces en un selector de velocitat perquè una partícula no es desviï?
- La força elèctrica i la força magnètica han de ser iguals en magnitud i direcció oposada.
- Quina és la fórmula per a la velocitat de les partícules seleccionades en un selector de velocitat?
- v = E / B (camp elèctric dividit per camp magnètic)
- Què és un espectròmetre de masses?
- Un instrument que separa ions segons la seva relació massa-càrrega.
Preguntes tipus test
- En un selector de velocitat, quina relació han de tenir la força elèctrica i la força magnètica per permetre que una partícula carregada passi sense desviar-se?
- a) La força elèctrica ha de ser igual a zero.
- b) La força magnètica ha de ser igual a zero.
- c) La força elèctrica ha de ser igual en magnitud i direcció oposada a la força magnètica.
- d) La força elèctrica ha de ser perpendicular a la força magnètica.
Resposta: c) La força elèctrica ha de ser igual en magnitud i direcció oposada a la força magnètica.. Perquè una partícula passi sense desviar-se en un selector de velocitat, la força elèctrica i la força magnètica han de ser iguals en magnitud però en direccions oposades, de manera que es cancel·len mútuament.
- Quina és la relació entre la velocitat de les partícules seleccionades, el camp elèctric (E) i el camp magnètic (B) en un selector de velocitat?
- a) v = E * B
- b) v = E / B
- c) v = B / E
- d) v = E + B
Resposta: b) v = E / B. En un selector de velocitat, la velocitat de les partícules seleccionades és igual al camp elèctric dividit pel camp magnètic (v = E / B).
- En un espectròmetre de masses, què determina el radi de la trajectòria d'una partícula carregada?
- a) Només la càrrega de la partícula.
- b) Només la velocitat de la partícula.
- c) La relació entre la massa i la càrrega de la partícula (m/Q).
- d) Només el camp magnètic aplicat.
Resposta: c) La relació entre la massa i la càrrega de la partícula (m/Q).. El radi de la trajectòria en un espectròmetre de masses està determinat per la relació massa-càrrega (m/Q) de la partícula, juntament amb la velocitat i el camp magnètic.
7. Camp Magnètic Creat per Conductors i Espires
Flashcards
- Fórmula del camp magnètic d'un conductor rectilini
- B = (μ₀ * I) / (2πr)
- Què és μ₀?
- Permeabilitat magnètica
- Fórmula del camp magnètic al centre d'una espira
- B = (μ₀ * I) / (2R)
- Relació entre corrent i camp magnètic
- Directament proporcional
Preguntes tipus test
- Quina és la fórmula per calcular el camp magnètic creat per un conductor rectilini?
- a) B = (μ₀ * I) / (4πr)
- b) B = (μ₀ * I) / (πr)
- c) B = (μ₀ * I) / (2πr)
- d) B = (2 * μ₀ * I) / (πr)
Resposta: c) B = (μ₀ * I) / (2πr). La fórmula correcta per al camp magnètic creat per un conductor rectilini és B = (μ₀ * I) / (2πr), on μ₀ és la permeabilitat magnètica, I és el corrent, i r és la distància al conductor.
- Què representa μ₀ en la fórmula del camp magnètic?
- a) La resistència del material
- b) La permeabilitat magnètica
- c) La conductivitat elèctrica
- d) La permitivitat elèctrica
Resposta: b) La permeabilitat magnètica. μ₀ representa la permeabilitat magnètica, que és una constant que indica la capacitat d'un material per suportar la formació de camps magnètics.
- Quina és la fórmula per calcular el camp magnètic al centre d'una espira circular?
- a) B = (μ₀ * I) / (4R)
- b) B = (μ₀ * I) / R
- c) B = (μ₀ * I) / (2R)
- d) B = (2 * μ₀ * I) / R
Resposta: c) B = (μ₀ * I) / (2R). La fórmula per al camp magnètic al centre d'una espira circular és B = (μ₀ * I) / (2R), on μ₀ és la permeabilitat magnètica, I és el corrent, i R és el radi de l'espira.
8. Flux Magnètic i Llei de Faraday
Flashcards
- Què és el flux magnètic?
- Mesura de la quantitat total de camp magnètic que passa a través d'una àrea donada.
- Quina és la unitat de mesura del flux magnètic?
- Weber (Wb)
- Quina és la fórmula del flux magnètic?
- Φ = B · S · cos(θ)
- Què és la Llei de Faraday?
- Estableix que un canvi en el flux magnètic a través d'un circuit indueix una força electromotriu (FEM).
Preguntes tipus test
- Quina és la unitat de mesura del flux magnètic al Sistema Internacional?
- a) Tesla (T)
- b) Weber (Wb)
- c) Ampere (A)
- d) Volt (V)
Resposta: b) Weber (Wb). El flux magnètic es mesura en Webers (Wb). Tesla és la unitat de camp magnètic, Ampere de corrent elèctric i Volt de potencial elèctric.
- Quina és la fórmula per calcular el flux magnètic a través d'una superfície?
- a) Φ = B · S · cos(θ)
- b) Φ = B / S
- c) Φ = B · S · sin(θ)
- d) Φ = B + S
Resposta: a) Φ = B · S · cos(θ). La fórmula per calcular el flux magnètic és Φ = B · S · cos(θ), on B és el camp magnètic, S és la superfície i θ és l'angle entre el camp i la normal a la superfície.
- Què estableix la Llei de Faraday?
- a) La força electromotriu induïda en un circuit és proporcional a la velocitat de canvi del flux magnètic a través del circuit.
- b) El camp magnètic és constant en el temps.
- c) La força electromotriu és independent del flux magnètic.
- d) El flux magnètic sempre és zero.
Resposta: a) La força electromotriu induïda en un circuit és proporcional a la velocitat de canvi del flux magnètic a través del circuit.. La Llei de Faraday estableix que la força electromotriu (FEM) induïda en qualsevol circuit tancat és igual a la taxa de canvi temporal del flux magnètic que travessa el circuit. És a dir, ε = -dΦ/dt.
9. Generador Elèctric Altern
Flashcards
- Quina és l'equació per a la força electromotriu (ε) en funció del temps en un generador elèctric altern?
- ε(t) = N * B * S * ω * sin(ωt)
- Com es calcula el valor eficaç de la força electromotriu (Eef)?
- Eef = Emàx / √2
- Quina és la fórmula per calcular la potència mitjana (Pmitjana) en un circuit de CA?
- Pmitjana = 1/2 * R * Imàx^2
- Com es relaciona el corrent màxim (Imàx) amb la força electromotriu màxima (Emàx) i la resistència (R)?
- Imàx = Emàx / R
Preguntes tipus test
- Quina expressió representa la força electromotriu (ε) en funció del temps en un generador elèctric altern?
- a) ε(t) = N * B * S * ω * cos(ωt)
- b) ε(t) = N * B * S * ω * sin(ωt)
- c) ε(t) = N * B * S * t
- d) ε(t) = B * S * ω * sin(ωt)
Resposta: b) ε(t) = N * B * S * ω * sin(ωt). La força electromotriu (ε) en funció del temps en un generador elèctric altern es descriu per l'equació ε(t) = N * B * S * ω * sin(ωt), on N és el nombre d'espires, B és el camp magnètic, S és l'àrea de l'espira, i ω és la velocitat angular.
- Què representa 'ω' a l'expressió de la força electromotriu ε(t) = N * B * S * ω * sin(ωt)?
- a) L'àrea de l'espira
- b) El camp magnètic
- c) La velocitat angular
- d) El nombre d'espires
Resposta: c) La velocitat angular. 'ω' representa la velocitat angular de l'espira en el camp magnètic. Aquesta velocitat és crucial per determinar la freqüència de la força electromotriu generada.
- Com es calcula el valor eficaç de la força electromotriu (Eef) en un generador elèctric altern?
- a) Eef = Emàx * √2
- b) Eef = Emàx / 2
- c) Eef = Emàx / √2
- d) Eef = Emàx^2
Resposta: c) Eef = Emàx / √2. El valor eficaç de la força electromotriu es calcula com Eef = Emàx / √2, on Emàx és el valor màxim de la força electromotriu. Aquest valor és important per calcular la potència eficaç.
10. Transformadors
Flashcards
- Què és un transformador ideal?
- Un dispositiu sense pèrdues on la potència d'entrada és igual a la potència de sortida (PR = PS).
- Què significa N > 1 en un transformador?
- Que el transformador amplifica la intensitat.
- Quina és la relació entre voltatges i nombre d'espires en un transformador?
- Ep/Es = Np/Ns (Voltatge primari / Voltatge secundari = Nombre d'espires primari / Nombre d'espires secundari).
- Què passa amb la intensitat si el voltatge disminueix en un transformador ideal?
- La intensitat augmenta per mantenir la potència constant.
Preguntes tipus test
- Quina relació descriu un transformador ideal?
- a) PR > PS
- b) PR < PS
- c) PR = PS
- d) PR ≠ PS
Resposta: c) PR = PS. En un transformador ideal, la potència d'entrada (primària) és igual a la potència de sortida (secundària).
- Què indica un valor de N > 1 en un transformador?
- a) Redueix la intensitat
- b) Amplifica la intensitat
- c) Manté la intensitat constant
- d) Inverteix la polaritat
Resposta: b) Amplifica la intensitat. Un valor de N superior a 1 indica que el transformador amplifica la intensitat.
- Si Ep/Es = 2, què implica sobre la relació de nombre d'espires?
- a) Np = 2Ns
- b) Ns = 2Np
- c) Np = Ns
- d) Np = 0.5Ns
Resposta: a) Np = 2Ns. Si Ep/Es = 2, llavors Np/Ns = 2, el que implica que Np = 2Ns (el nombre d'espires al primari és el doble que al secundari).
11. Inducció electromagnètica: Exemples
Flashcards
- Què és la inducció electromagnètica?
- És el procés pel qual es genera una força electromotriu (FEM) en un conductor quan es mou a través d'un camp magnètic o quan està exposat a un camp magnètic variable.
- De què depèn la FEM induïda en una vareta que es mou en un camp magnètic?
- Depèn de la longitud de la vareta, la velocitat a la qual es mou i la intensitat del camp magnètic.
- Quina és la unitat de mesura del flux magnètic?
- La unitat de mesura del flux magnètic és el Weber (Wb).
- Com s'ha de moure la vareta respecte al camp magnètic per maximitzar la FEM induïda?
- La vareta s'ha de moure perpendicularment al camp magnètic.
Preguntes tipus test
- Quina és la condició essencial perquè es produeixi la inducció electromagnètica en el context descrit?
- a) Que la vareta estigui sempre en repòs.
- b) Que la força magnètica no exerceixi cap influència.
- c) Que hi hagi una vareta en moviment en un camp magnètic.
- d) Que el camp magnètic sigui uniforme i constant.
Resposta: c) Que hi hagi una vareta en moviment en un camp magnètic.. La inducció electromagnètica requereix que una vareta es mogui a través d'un camp magnètic, induint així una força electromotriu (FEM).
- Quin factor NO influeix en la FEM induïda en la vareta que es mou a través del camp magnètic?
- a) La longitud de la vareta.
- b) La velocitat a la qual es mou la vareta.
- c) La resistència de la vareta.
- d) La intensitat del camp magnètic.
Resposta: c) La resistència de la vareta.. La FEM induïda depèn de la longitud de la vareta, la velocitat i la intensitat del camp magnètic, però no directament de la resistència de la vareta.
- Si augmentem la velocitat a la qual la vareta es mou a través del camp magnètic, què passarà amb la FEM induïda?
- a) Disminuirà.
- b) Es mantindrà constant.
- c) Augmentarà.
- d) Dependrà de la longitud de la vareta.
Resposta: c) Augmentarà.. La FEM induïda és directament proporcional a la velocitat de la vareta. Per tant, si augmenta la velocitat, la FEM també augmentarà.
12. Resum de Fórmules i Conceptes Clau
Flashcards
- Què és la Llei de Coulomb?
- Descriu la força entre dues càrregues puntuals.
- Quina és la fórmula del camp elèctric (E)?
- E = K * q / r^2
- Què és el potencial elèctric (V)?
- Energia potencial per unitat de càrrega.
- Quina és la fórmula de l'energia potencial elèctrica (Ep)?
- Ep = K * (q1 * q2) / r
Preguntes tipus test
- Quina és la unitat de mesura del camp elèctric?
- a) Volts (V)
- b) Newtons per Coulomb (N/C)
- c) Joules (J)
- d) Coulombs (C)
Resposta: b) Newtons per Coulomb (N/C). El camp elèctric es mesura en Newtons per Coulomb (N/C), que representa la força per unitat de càrrega elèctrica.
- Quina fórmula representa correctament la Llei de Coulomb?
- a) F = K * (q1 * q2) / r
- b) F = K * (q1 + q2) / r^2
- c) F = K * (q1 * q2) / r^2
- d) F = K * (q1 - q2) / r
Resposta: c) F = K * (q1 * q2) / r^2. La Llei de Coulomb estableix que la força entre dues càrregues és proporcional al producte de les càrregues i inversament proporcional al quadrat de la distància entre elles. La fórmula correcta és F = K * (q1 * q2) / r^2.
- Quina expressió representa l'energia potencial elèctrica (Ep) en termes del potencial elèctric (V) i la càrrega (q)?
- a) Ep = V / q
- b) Ep = V * q
- c) Ep = V + q
- d) Ep = V - q
Resposta: b) Ep = V * q. L'energia potencial elèctrica (Ep) es calcula com el producte del potencial elèctric (V) i la càrrega (q), per tant, Ep = V * q.
I 72 flashcards i 48 preguntes més al document.