Магнетизм и электромагнитное поле
Яка є різниця потенціалів, що виникає на кінцях крил реактивного літака з розмахом 43,3 м, який летить горизонтально
Яка є різниця потенціалів, що виникає на кінцях крил реактивного літака з розмахом 43,3 м, який летить горизонтально зі швидкістю 800 км / год, при вертикальній складовій індукції магнітного поля Землі 50 мкТл?
02.12.2023 22:29
Написать свой ответ:
Описание: При движении реактивного летательного аппарата в магнитном поле Земли возникает электромагнитная индукция, которая приводит к появлению разности потенциалов на его крыльях. Эта разность потенциалов называется ЭДС индукции и обычно обозначается буквой "Е".
Для нахождения ЭДС индукции используется формула:
Е = B * L * V,
где:
- B - вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли,
- L - розмах крыльев реактивного летательного аппарата,
- V - горизонтальная скорость летательного аппарата.
В задаче указаны следующие данные:
- розмах крыльев L = 43,3 м,
- горизонтальная скорость V = 800 км / ч = 800000 м / 3600 с ≈ 222,22 м / с,
- вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли B = 50 мкТл = 50 * 10^(-6) Тл.
Подставим данные в формулу:
Е = (50 * 10^(-6)) * 43,3 * 222,22 ≈ 0,048 В.
Таким образом, разность потенциалов, возникающая на концах крыльев реактивного летательного аппарата, составляет примерно 0,048 В.
Совет: Для лучшего понимания этой темы рекомендуется изучить законы электромагнитной индукции и магнитные свойства Земли. Также полезно понять, что электромагнитная индукция возникает при изменении магнитного поля в пространстве.
Дополнительное задание: Пусть розмах крыльев реактивного летательного аппарата равен 20 м, горизонтальная скорость - 500 км / ч, а вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли - 30 мкТл. Найдите разницу потенциалов, возникающую на концах крыльев.
Пояснення: Для визначення різниці потенціалів на кінцях крил реактивного літака можна використовувати формулу:
ΔV = v * B * L,
де ΔV - різниця потенціалів, v - швидкість літака, B - вертикальна складова індукції магнітного поля Землі, L - розмах крила літака.
Замінюємо відомі значення в формулі:
v = 800 км/год = 800000 м/год,
B = 50 мкТл = 50 * 10^(-6) Тл,
L = 43,3 м.
Підставляємо ці значення в формулу та обчислюємо:
ΔV = 800000 * 50 * 10^(-6) * 43,3 = 17200 В.
Таким чином, різниця потенціалів на кінцях крил реактивного літака становить 17200 В.
Приклад використання:
Задача: Який потенціал виникає на кінцях крил реактивного літака, якщо він летить зі швидкістю 1000 км/год, має розмах крила 30 м, а індукція магнітного поля Землі становить 20 мкТл?
Розв"язок:
ΔV = v * B * L = 1000 * 20 * 10^(-6) * 30 = 600 В.
Отже, різниця потенціалів на кінцях крил реактивного літака буде 600 В.
Порада: Щоб краще зрозуміти цю тему, слід ознайомитись з основами електромагнетизму та законами Фарадея.
Вправа: Визначте різницю потенціалів на кінцях крил літака, якщо він рухається зі швидкістю 600 км/год, має розмах крила 25 м, а індукція магнітного поля Землі становить 30 мкТл.