Osnove Elektrotehnike I par

OsnoveelektrotehnikeIparcijalniispit30.11.2013. VARIJANTAA

1

Prezimeiime: Brojindeksa:

Profesorovprvipostulat:tosenemoeproitati,nemoeseniocijeniti.1.1. Uvazduniploastikondenzatorsrastojanjemizmeupload=10[mm],ubaenjeslojpapira,kakojeprikazano

naslici.Relativnadielektrinakonstantapapirajer=6.MaksimalnodozvoljenavrijednostjaineelektrostatskogpoljazapapirjeE1max=150[kV/cm],amaksimalnodozvoljenavrijednostjaineelektrostatskogpoljazavazduhjeE2max=30[kV/cm].OdreditinajveinaponU12maxnakojisesmijeprikljuitiovajkondenzator!

A 150[kV] B 25[kV]

C 18[kV] D 30[kV]

E

Niti jedan od prethodno ponuenih odgovora nijetaan.Taanodgovorje:

(1bod)1.2. Kakoseanalitikiiskazujeosobinakonzervativnostielektrostatskogpolja?

A 0iC

Q E dl B dVEdl

C 0E dl DS

QE dS

E Sviponueniodgovorisutani.

(1bod)

1.3. U ploastom kondenzatoru povrine ploa S = 32 [cm2] i naelektrisanjaQ = 16 [nC], nalaze se dva homogenadielektrikadebljinad1=1[mm]id2=3[mm],kaonaslici.Relativnedielektrinekonstanteovihdielektrikasur1=3ir2=9,adielektrinakonstantavakumaje0=8,851012[F/m].Ukupnaakumuliranaenergijaovogkondenzatoraiznosi:

A We=7,5103[J] C We=3106[J]

B We=0,125104[J] D We=2,17105[J]

E

Niti jedanodprethodnoponuenihodgovoranije taan.Taanodgovorje:

(2boda)

OsnoveelektrotehnikeIparcijalniispit30.11.2013. VARIJANTAA

2

1.4. Energijaelektrostatskogpoljaje:

AZavisnasamoodiznosaelektrinihnabojarasporeenihnatijelimakojasenalazeunutarprostoraukojemjelokalizovanaelektrostatskaenergija.

C Zavisnaodvrstedielektrikakojiispunjavaprostorunutarkojegjeelektrostatskaenergijalokalizovana.

BZavisnasamoodiznosaelektrinihpotencijalatijela,kojasenalazeunutarprostoraukojemjelokalizovanaelektrostatskaenergija.

DNezavisnaodvrstedielektrikakojiispunjavaprostorunutarkojegjeelektrostatskaenergijalokalizovana.

ENitijedanodprethodnoponuenihodgovoranijetaan.Taanodgovorje:

(1bod)

1.5. Zashemuprikazanunaslicipoznatoje:U=120[V],C1=20[F],C2=C5=40[F],C3=60[F],C4=16[F].Naiekvivalentnikapacitetmree.

A Cek=24[F] B Cek=93,7[F]

C Cek=10[F] D Cek=73,7[F]

ENiti jedan od prethodno ponuenih odgovora nije taan. Taanodgovorje:

(2boda)

1.6. Narazdvojnojpovridvahomogena,linearnaiizotropnadielektrika,dielektrinihkonstanti1i2,linijeelektrinogpoljauprvomdielektrikuzaklapajuugao1uodnosunanormalupovuenunaravandielektrika.Odreditivektoreelektrostatskogpoljaidielektrinogpomjeranjaudrugomdielektriku.Poznatesuvrijednosti:r1=4,r2=8,0=8,851012[F/m],1=30iE1=100[V/m].

A E2=50[V/m] B E2=66,14[V/m] C E2=43,3 [V/m] D E2=86,6[V/m]E Nitijedanodprethodnoponuenihodgovoranijetaan.Taanodgovorje:

(1bod)

A D2=4,7109[C/m2] B D2=3,06109[C/m2] C D2=2,35109[C/m2] D D2=4,7108 [C/m2]E Nitijedanodprethodnoponuenihodgovoranijetaan.Taanodgovorje:

(1bod)

OsnoveelektrotehnikeIparcijalniispit30.11.2013. VARIJANTAA

3

1.7. Negativni ipozitivninaboji, istipo veliini,nalaze seu ravnipapira kakopokazuje slika.Kojipravac i smjer ima

rezultantnasilanakrajnjidesninegativninaboj?A B

a aa

a

C

D

ENiti jedan od prethodno ponuenih odgovora nijetaan.Taanodgovorje:

(2boda)

1.8. Kuglicamasem=9[g],nabojaq=0,5[nC]objeenajenanitodizolatora.Naudaljenostir=5[cm]ispodkuglicesepostavidrugakuglica.Koliki trebabitipo iznosu ipredznakunabojna tojkuglicidabisenapetostnitidvostrukosmanjila?

A 92,52 10 C B 7245, 25 10 C C 324,8 10 C D 248,12 10 C E Nitijedanodprethodno ponuenihodgovora nije taan.Taanodgovorje:

(2boda)

1.9. Dvatakastanaelektrisanjasupostavljenauvazduhuutjemenimarombakaonaslici.Poznatoje=60,a=10[cm],Q1=1,73[C],Q2=1[C],0=8,851012[F/m].NaivektorelektrinogpoljautakiA.

A 5 53 3 910 102 2

VE i jm

B 5 59 3 310 10

2 2VE i jm

A

2Q

1Q a

a

a

B

a

C 5 53 3 910 102 2

VE i jm

D 5 59 3 310 10

2 2VE i jm

E Nitijedanodprethodnoponuenihodgovoranijetaan.Taanodgovorje:

(2boda)1.10. Na slici je prikazan pravougaonik u vazduhu (0=8,851012 [F/m]) sa stranicama a = 5 [cm] i b = 15 [cm]. U

suprotnimvrhovimapravougaonikasmjetenasudvatakastanabojaQ1=3[nC]iQ2=+2[nC].AkojereferentnatakanultogpotencijalautakiB,odreditielektrinipotencijaluvrhupravougaonikakojijeoznaensaA.

A 10[V] B 100[V]

C 1000[V] D 1000[V]

E Niti jedan od prethodno ponuenih odgovora nijetaan.Taanodgovorje:(2boda)

OsnoveelektrotehnikeIparcijalniispit30.11.2013. VARIJANTAA

4

1.11. IzrazzaenergijuelektrostatskogpoljaopteghomogenogdielektrikaakumuliranuunutarzapremineVje:

A e 0V

1W E E dV2

B eV

1W E D dV2

C e 0V

1W E E dV2

D eV

1W E D dV2

E Nitijedanodprethodnoponuenihodgovoranijetaan.Taanodgovorje:

(1bod)1.12. Zapreminskagustinanaelektrisanjaunutarsferepoluprenikaa je0=const.PrimjenjujuiGaussovzakon izvedite

izrazzaintenzitetvektorajaineelektrinogpoljautakamaunutarsfere,E(r),r

OsnoveelektrotehnikeIparcijalniispit30.11.2013. VARIJANTAB

1

Prezimeiime: Brojindeksa:

Profesorovprvipostulat:tosenemoeproitati,nemoeseniocijeniti.1.1. Zashemuprikazanunaslicipoznatoje:U=120[V],C1=20[F],C2=C5=40[F],C3=60[F],C4=16[F].Nai

ekvivalentnikapacitetmree.

A Cek=10[F] B Cek=73,7[F]

C Cek=24[F] D Cek=93,7[F]

ENiti jedan od prethodno ponuenih odgovora nije taan. Taanodgovorje:

(2boda)

1.2. Narazdvojnojpovridvahomogena,linearnaiizotropnadielektrika,dielektrinihkonstanti1i2,linijeelektrinogpoljauprvomdielektrikuzaklapajuugao1uodnosunanormalupovuenunaravandielektrika.Odreditivektoreelektrostatskogpoljaidielektrinogpomjeranjaudrugomdielektriku.Poznatesuvrijednosti:r1=4,r2=8,0=8,851012[F/m],1=30iE1=100[V/m].

A E2=50[V/m] B E2=86,6[V/m] C E2=66,14 [V/m] D E2=43,3[V/m]E Nitijedanodprethodnoponuenihodgovoranijetaan.Taanodgovorje:

(1bod)

A D2=3,06109[C/m2] B D2=4,7109[C/m2] C D2=4,7108 [C/m2] D D2=2,35109[C/m2]E Nitijedanodprethodnoponuenihodgovoranijetaan.Taanodgovorje:

(1bod) 1.3. Energijaelektrostatskogpoljaje:A Zavisnasamoodiznosaelektrinihnabojarasporeenihnatijelimakojasenalazeunutarprostoraukojem

jelokalizovanaelektrostatskaenergija.B Zavisnaodvrstedielektrikakojiispunjavaprostorunutarkojegjeelektrostatskaenergijalokalizovana.

C Zavisnasamoodiznosaelektrinihpotencijalatijela,kojasenalazeunutarprostoraukojemjelokalizovanaelektrostatskaenergija.

D Nezavisnaodvrstedielektrikakojiispunjavaprostorunutarkojegjeelektrostatskaenergijalokalizovana.

E Nitijedanodprethodnoponuenihodgovoranijetaan.Taanodgovorje:

(1bod)

OsnoveelektrotehnikeIparcijalniispit30.11.2013. VARIJANTAB

2

1.4. Uvazduniploastikondenzatorsrastojanjemizmeupload=10[mm],ubaenjeslojpapira,kakojeprikazano

naslici.Relativnadielektrinakonstantapapirajer=6.MaksimalnodozvoljenavrijednostjaineelektrostatskogpoljazapapirjeE1max=150[kV/cm],amaksimalnodozvoljenavrijednostjaineelektrostatskogpoljazavazduhjeE2max=30[kV/cm].OdreditinajveinaponU12maxnakojisesmijeprikljuitiovajkondenzator!

A 30[kV] B 18[kV]

C 25[kV] D 10[kV]

E

Niti jedan od prethodno ponuenih odgovora nijetaan.Taanodgovorje:

(1bod)

1.5. Dvatakastanaelektrisanjasupostavljenauvazduhuutjemenimarombakaonaslici.Poznatoje=60,a=10[cm],Q1=1[C],Q2=1[C],0=8,851012[F/m].NaivektorelektrinogpoljautakiB.

A 5 59 3 910 102 2

VE i jm

B 5 59 3 310 10

2 2VE i jm

A2Q

1Q a

a

a

B

a

C 5 59 9 310 102 2

VE i jm

D 5 59 9 310 10

2 2VE i jm

E Nitijedanodprethodnoponuenihodgovoranijetaan.Taanodgovorje:

(2boda)1.6. Na slici je prikazan pravougaonik u vazduhu (0=8,851012 [F/m]) sa stranicama a = 5 [cm] i b = 15 [cm]. U

suprotnimvrhovimapravougaonikasmjetenasudvatakastanabojaQ1=3[nC]iQ2=+2[nC].AkojereferentnatakanultogpotencijalautakiA,odreditielektrinipotencijaluvrhupravougaonikakojijeoznaensaB.

A 10[V] B 100[V]

C 1000[V] D 1000[V]

E Niti jedan od prethodno ponuenih odgovora nijetaan.Taanodgovorje:(2boda)

1.7. Kakoseanalitikiiskazujeosobinakonzervativnostielektrostatskogpolja?

A dVEdl

B 0iC

Q E dl CS

QE dS

D 0E dl E Sviponueniodgovorisutani.

(1bod)

OsnoveelektrotehnikeIparcijalniispit30.11.2013. VARIJANTAB

3

1.8. Negativni ipozitivninaboji, istipo veliini,nalaze seu ravnipapira kakopokazuje slika.Kojipravac i smjer imarezultantnasilananajdonjinegativninaboj?

A B

a aa

a

C

D

ENiti jedan od prethodno ponuenih odgovora nijetaan.Taanodgovorje:

(2boda)

1.9. U ploastom kondenzatoru povrine ploa S = 32 [cm2] i naelektrisanjaQ = 16 [nC], nalaze se dva homogenadielektrikadebljinad1=1[mm]id2=3[mm],kaonaslici.Relativnedielektrinekonstanteovihdielektrikasur1=3ir2=9,adielektrinakonstantavakumaje0=8,851012[F/m].Ukupnaakumuliranaenergijaovogkondenzatoraiznosi:

A We=7,5103[J] C We=2,17103[J]

B We=0,125104[J] D We=3106[J]

E

Niti jedanodprethodnoponuenihodgovoranije taan.Taanodgovorje:

(2boda)

1.10. IzrazzaenergijuelektrostatskogpoljaopteghomogenogdielektrikaakumuliranuunutarzapremineVje:A e 0

V

1W E E dV2

B eV

1W E D dV2

C e 0V

1W E E dV2

D eV

1W E D dV2

E Nitijedanodprethodnoponuenihodgovoranijetaan.Taanodgovorje:

(1bod)1.11. Kuglicamasem=9[g],nabojaq=0,5[nC]objeenajenanitodizolatora.Naudaljenostir=5[cm]ispodkuglicese

postavidrugakuglica.Koliki trebabitipo iznosu ipredznakunabojna tojkuglicidabisenapetostnitidvostrukosmanjila?

A 624, 252 10 C B 92,52 10 C C 324,8 10 C D 248,12 10 C E Nitijedanodprethodno ponuenihodgovora nije taan.Taanodgovorje:

(2boda)

OsnoveelektrotehnikeIparcijalniispit30.11.2013. VARIJANTAB

4

1.12. Zapreminskagustinanaelektrisanjaunutarsferepoluprenikaa je0=const.PrimjenjujuiGaussovzakon izvedite

izrazzaintenzitetvektorajaineelektrinogpoljautakamaunutarsfere,E(r),r