Индукция тока
Какова тепловая мощность, выделяемая на резисторе, если металлический диск радиусом 20 см находится перпендикулярно
Какова тепловая мощность, выделяемая на резисторе, если металлический диск радиусом 20 см находится перпендикулярно линиям магнитного поля с магнитной индукцией 0,6 Тл и вращается с частотой 60 с-1 вокруг оси, проходящей через центр диска, а два скользящих контакта соединяют диск с резистором сопротивлением 10 Ом на оси диска и на окружности?
14.12.2023 04:00
Написать свой ответ:
Описание:
Для решения данной задачи необходимо учесть, что в результате вращения металлического диска в магнитном поле, на нем будет возникать ЭДС индукции. Эта ЭДС будет создавать электрический ток в контуре, включая резистор сопротивлением 10 Ом.
Тепловая мощность, выделяемая на резисторе, можно рассчитать с помощью закона Джоуля-Ленца, который гласит, что мощность, выделяемая на резисторе, равна произведению квадрата тока проходящего через резистор и его сопротивления: P = I² * R.
Осталось определить значение тока, который проходит через резистор. Оно будет равно отношению значения ЭДС индукции к суммарному сопротивлению контура, состоящего из двух скользящих контактов и резистора.
Вычислив значение тока, мы сможем рассчитать тепловую мощность, используя полученные значения тока и сопротивления резистора.
Решение задачи:
1. Найдем значение ЭДС индукции, используя формулу ЭДС индукции: E = B * v * A * cos(θ), где B - магнитная индукция, v - скорость вращения, A - площадь контура, θ - угол между вектором магнитной индукции и плоскостью контура.
2. Подставим известные значения в формулу и найдем ЭДС индукции.
3. Определим сопротивление контура. Сопротивление на окружности будет равно 10 Ом, а сопротивление на оси диска также 10 Ом.
4. Найдем суммарное сопротивление контура, складывая сопротивления в ряд: R_total = R1 + R2.
5. Воспользуемся законом Ома для определения значения тока: I = E / R_total.
6. Подставим известные значения и найдем значение тока.
7. Рассчитаем тепловую мощность, используя формулу P = I² * R.
Совет:
Для лучшего понимания данной задачи, рекомендуется освежить в памяти материал по индукции тока и законам электромагнетизма.
Задание:
Поместите металлический диск с радиусом 15 см, который вращается с частотой 50 с-1, в магнитное поле с магнитной индукцией 0,7 Тл. Контакты, соединяющие диск с резистором сопротивлением 8 Ом, находятся по периметру диска. Определите тепловую мощность, выделяемую на резисторе.