Exam text content

DEE-12990 SÄHKÖMAGNEETTISET KENTÄT JA AALLOT 2
Tentti 12.12.2013 Saku Suuriniemi (roottorikuvat Ville Räisänen).

Ei muistiinpanoja, ei laskimia. Kaikki tehtävät 6 pistettä.

Huom! Suoritus voidaan hylätä jos tehtävien 1 ja 2 pistesumma on alle 9p.

1. Kokoa kuusi kurssin sisältöä koskevaa väitettä: käytä kukin lauseen alku kerran ja loppu

 

korkeintaan kerran. Mielekkäästä ja paikkansapitävästä lauseesta aina yksi piste, muuten
nolla. Vastaus konseptipaperille numerojärjestyksessä. muodossa 1X, 2Y, 3Z,

merkitsee että curl(E) 74 0 pätee.

määrää aallon läpäisykertoimen.

 

4 Kondensaattori
a Ominaisimpedanssi 1)

3 Ominaisimpedanssipari (111,72)
M Ideaalijohde

5 Pyöröpolarisaatio

' B:n aikamuutos

heijastaa aallon täydellisesti.

varastoi sähköistä energiaa.

määrää aallon ||E||:n ja ||H||:n suhteen.
muuttaa aallon kaiken tehon lämmöksi.

np A

merkitsee että ||E|| ei muutu ajan suhteen.

 

2. Selitä korkeintaan kahdella virkkeellä (a) Aallon eteneminen johteessa. (b) Aallon polarisaatio.
(c) Rajapintaehto.

3. Oikein vai väärin? Perustele lyhyesti tai anna esimerkki. (a) Induktiovirrasta on haittaa.
(b) Induktiovirrasta on hyötyä. (c) Sähkökiuas lämpenee, koska sähköverkko pakkaa. siihen
— elektroneja, jotka joutuvat kiivaaseen lämpöliikkeeseen. (d) Antennin pituus valitaan lähe-
tystehon mukaan. (e) Sähkömagneettisia aaltoja voi ohjata johteilla. (f) Sähkömagneettisia
aaltoja voi ohjata eristeillä.

4. Analysoi Poyntingin teoreemaa käyttäen järjestelmää V, joka sisältää häviöllisen kelan, johon
syötetään V:n ulkopuolelta jännite ja virta. Vasemmanpuoleisessa kuvassa ajan funktiona
kelan napojen jännite (sininen), virta (punainen) ja niiden tulo (musta pisteviiva).

St 1d
=! E- === - == : ;
; JaV sx /= Dav + 55 [N Bav+/ mxm nda
v v Ov

5. Asetetaan induktiomoottorin roottoriksi johtava sylinteri pyörivään homogeeniseen magneet-
tikenttään. Keskikuvassa virrantiheys ja magneettikenttä roottorissa, kun magneettikenttä
pyörii siihen nähden hitaasti myötäpäivään (pieni magneettikentän ja roottorin pyörimisno-
peusero eli jättämä). Punaisella alueella on suuri virrantiheys kohti katsojaa, sinisellä poispäin.
Oikealla suuremman jättämän tapaus. Selitä miten moottori toimii ja arvioi vääntömomenttia
jättmän funktiona. Ota kantaa myös hyvin suuriin jättämiin!

 

 

 

 

 

S J