Tfy-3.109 Fysiikka II (MAK, TIK) Tentti IIB 17.12.1997

1. a) Amperen ja Maxwellin laki (modifioitu Amperen laki). Kirjoita yhtälö ja selitä eri termien ja suureiden merkitys esimerkiksi kaaviokuvan avulla.
   b) Mitä tarkoittavat magnetoituma, magneettikentän voimakkuus ja aineen permeabiliteetti?

2. Käämi, kondensaattori ja vastus kytketään vaihtovirtageneraattorin kanssa sarjaan. Generaattorin synnyttämä tehollinen jännite on 400 V ja kulmataajuus 1500 Hz. Vastuksen resistanssi R = 200 ohmia on yhtä suuri kuin koko piirin impedanssi, jolloin tehollinen jännite käämin päissä on 900 V. Laske käämin induktanssi ja kondensaattorin kapasitanssi. Käämin resistanssi oletetaan nollaksi. Mikä on tehonkulutus piirissä?

3. Radioaseman keskimääräinen teho on 12 kW ja taajuus 10 MHz. Ympyränmuotoinen lanka, jonka säde on 0,5 m toimii radioantennina 8 km:n etäisyydellä radioasemasta. Laske antenniin indusoituneen jännitteen maksimiarvo. Oleta, että aseman synnyttämä magneettivuon tiheys on kohtisuorassa antennin tasoa vastaan ja että säteily jakautuu tasaisesti puoliavaruuteen.

4. Monokromaattinen valonsäde kulkee ilmasta lasilevyyn tulokulmassa 60 astetta. Heti lasilevyn alla on muovilevy. Tapahtuuko lasin ja muovilevyn rajapinnalla kokonaisheijastus, kun taitekertoimet ovat n_i = 1,0, n_l = 1,75 ja n_m = 1,51?

5. Kaksoisrakoon osuu koherenttia valoa, jonka aallonpituus on 600 nm. Etäisyydellä 3,0 m sijaitsevalla varjostimella näkyvien tummien kohtien välimatka on 3,6 mm. Mikä on rakojen välimatka?