Какова величина работы, выполненной при изменении формы плоской прямоугольной рамки, имеющей стороны 5 см и
Какова величина работы, выполненной при изменении формы плоской прямоугольной рамки, имеющей стороны 5 см и 15 см, которая находится в магнитном поле с индукцией 0,2 Тл, перпендикулярной плоскости рамки, и через которую протекает ток 1 А, когда рамку превращают в окружность, не меняя периметра и ориентации плоскости рамки, и при этом сила тока остается постоянной?
06.12.2024 11:49
Описание:
Для решения данной задачи необходимо использовать формулы связанные с работой и законом Фарадея.
Работа, выполненная при изменении формы плоской прямоугольной рамки, может быть определена как произведение электрической силы на перемещение заряда по цепи. Зная, что в магнитном поле с индукцией B и проходящим через рамку током I, на рамку действует магнитная сила, равная F = B * I * L, где L - длина дуги окружности.
В данной задаче периметр рамки равен 2 * (5 + 15) = 40 см = 0,40 м. Поскольку при превращении прямоугольной рамки в окружность периметр остается неизменным, получаем, что L = 0,40 м / (2π) = 0,064 м.
Исходя из условия задачи, ток остается постоянным, равным 1 А, и индукция магнитного поля B равна 0,2 Тл.
Подставляя значения в формулу F = B * I * L, получаем:
F = 0,2 Тл * 1 А * 0,064 м = 0,0128 Дж.
Таким образом, величина работы, выполненной при изменении формы плоской прямоугольной рамки, равна 0,0128 Дж.
Дополнительный материал:
Рассчитайте величину работы, выполненной при изменении формы прямоугольной рамки со сторонами 5 см и 15 см в окружность.
Совет:
Для лучшего понимания данной задачи, рекомендуется ознакомиться с основами магнитно-электрической индукции и законом Фарадея.
Дополнительное задание:
Плоская прямоугольная рамка имеет стороны 3 см и 8 см. Она находится в магнитном поле с индукцией 0,4 Тл, перпендикулярной плоскости рамки. В рамку внесли изменения, превратив ее в окружность без изменения периметра. Какая работа будет выполнена в этом случае при постоянном проходящем через рамку токе 2 А?