Какова скорость перемещения стального проводника длиной 1,4 м, проходящего параллельно двум проводящим направляющим
Какова скорость перемещения стального проводника длиной 1,4 м, проходящего параллельно двум проводящим направляющим под углом 450 к вектору магнитной индукции в однородном магнитном поле, если в проводнике возбуждается ЭДС индукции 0,5 в, а индукция магнитного поля равна 0,2 Тл? Какова будет ЭДС индукции, если проводник переместить перпендикулярно линиям индукции со скоростью вдвое большей? Если направляющие замкнуть накоротко, то какой заряд будет проходить через поперечное сечение проводника в каждую секунду, если его площадь составляет 5 мм2, а удельное сопротивление стали равно 12 · 10-8 Ом · м (сопротивлением направляющих пренебречь)?
11.12.2023 08:51
Написать свой ответ:
Разъяснение:
Для решения этой задачи нужно использовать формулу для расчета ЭДС индукции. ЭДС индукции (ε) в проводнике определяется по формуле ε = B * l * v * sin(α), где B - индукция магнитного поля, l - длина проводника, v - скорость перемещения проводника, α - угол между вектором магнитной индукции и направлением движения проводника.
1. В данной задаче, у нас даны значения: длина проводника (l) = 1,4 м, индукция магнитного поля (B) = 0,2 Тл, угол (α) = 45° и ЭДС индукции (ε) = 0,5 В. Нам нужно найти скорость перемещения проводника (v). Подставляем значения в формулу и находим v:
ε = B * l * v * sin(α)
0,5 = 0,2 * 1,4 * v * sin(45°)
0,5 = 0,28v * sin(45°)
v = 0,5 / (0,28 * sin(45°))
v ≈ 1,841 м/с
2. Для второй части задачи, нам дано, что проводник перемещается перпендикулярно линиям индукции со скоростью вдвое большей. То есть v = 2 * 1,841 м/с. Нам нужно найти новое значение ЭДС индукции (ε). Подставляем значения в формулу:
ε = B * l * v * sin(α)
ε = 0,2 * 1,4 * (2 * 1,841) * sin(45°)
ε ≈ 3,295 В
3. В третьей части задачи, нам нужно найти заряд, проходящий через поперечное сечение проводника в каждую секунду, если его площадь составляет 5 мм², а удельное сопротивление стали равно 12 · 10⁻⁸ Ω·м.
Для решения этой задачи, можем использовать формулу I = ε / R, где I - сила тока, ε - ЭДС, R - сопротивление.
I = ε / R
I = ε / (ρ * A / l), где ρ - удельное сопротивление, A - площадь поперечного сечения проводника, l - длина проводника.
I = (B * l * v * sin(α)) / (ρ * A / l)
I = (0,2 * 1,4 * 1,841 * sin(45°)) / (12 · 10⁻⁸ * 5 * 10⁻⁶ / 1,4)
I ≈ 2,436 А
Совет:
Для лучшего понимания электромагнитной индукции, рекомендуется хорошо изучить формулы, связанные с этим явлением, а также возможные варианты использования этих формул для решения задач.
Дополнительное задание:
Найдите ЭДС индукции, если скорость перемещения проводника увеличивается в 3 раза, а угол α составляет 60°. Дано: B = 0,3 Тл, l = 1 м.