Elektricitet i magnetizam
Elektricitet i magnetizam obuhvaća elektrostatiku, jednostavne strujne krugove, magnetske sile i elektromagnetsku indukciju. Ispit traži i konceptualno razlikovanje polja i potencijala te sigurno baratanje jedinicama poput μC, mT i cm.
Elektrostatika i strujni krugovi
- Coulombov zakon: F = kq1q2/r^2; jakost polja E = F/q, potencijal V = W/q.
- Kondenzator: C = Q/U, energija W = CU^2/2.
- Ohm: U = IR; serijski spojevi dijele napon, paralelni dijele struju.
- Kirchhoff: zbroj struja u čvoru je nula, zbroj napona po petlji je nula.
Magnetizam i indukcija
Na vodič nosi silu F = BIl sinθ, a pokretni naboj F = qvB sinθ. Faradayev zakon indukcije: ε = -ΔΦ/Δt, a Lenzovo pravilo određuje smjer inducirane struje tako da se opire promjeni toka. Transformator mijenja napon u omjeru zavoja: U1/U2 = N1/N2.
Riješeni primjer
Dva su otpornika, 4 Ω i 6 Ω, serijski spojena na 12 V. Ukupni otpor je 10 Ω, pa je struja I = U/R = 12/10 = 1,2 A. Padovi napona su U1 = 1,2·4 = 4,8 V i U2 = 1,2·6 = 7,2 V; zbroj je 12 V. Ukupna snaga je P = UI = 12·1,2 = 14,4 W. U paralelnom spoju ti bi otpornici dali manji ukupni otpor i veću ukupnu struju.
Zamke
Najviše bodova gubi se na jedinicama: 1 μC = 10^-6 C, 1 cm = 10^-2 m, pa se sila mijenja s kvadratom udaljenosti. U paralelnom spoju otpor nije zbroj, nego 1/R = 1/R1 + 1/R2. Kod indukcije pazite na predznak i na Lenzovo pravilo; kod magnetske sile kut od 0° ili 180° daje nulu.