Вопрос № 122167: Здравствуйте, помогите с решением задач:
1. При замыкании аккумуляторной батареи на резистор сопротивлением 9 Ом в цепи идет ток силой 1 А. Сила тока короткого замыкания равна 10 А. Какую наибольшую полезную мощность может дать батарея?
2. Не...Вопрос № 122168: Пожалуйста помогите решить задачки.
1.Найти модуль и направление вектора силы, действующей на единицу длины тонкого проводника с током I=8A в точке О, если проводник изогнут. (проводник выглядит следующем образом - это верхняя половина окружности...
Вопрос № 122.167
Здравствуйте, помогите с решением задач:
1. При замыкании аккумуляторной батареи на резистор сопротивлением 9 Ом в цепи идет ток силой 1 А. Сила тока короткого замыкания равна 10 А. Какую наибольшую полезную мощность может дать батарея?
2. Незакрепленный прямой проводник массой 1 г и длиной 8 см, по которому течет ток, находится в равновесии в горизонтальном магнитном поле с напряженностью 100 кА/м. Определить силу тока в проводнике, если он перпендикулярен линиям индукции поля.
3. В однородном магнитном поле с индукцией 0,1Тл влетает перпендикулярно силовым линиям а-частица с кинетической энергией 400 эВ. Найти силу, действующую на а-частицу, радиус окружности по которой движется а-частица, и период обращения а-частицы.
4. Тонкий провод сопротивлением 0,2 Ом согнут в виде квадрата со стороной 10 см и концы его замкнуты. Квадрат помещен в однородное магнитное поле с индукцией 4 мТл так, что его плоскость перпендикулярна силовым линиям поля. Определить заряд, который протечет по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины вытянуть в линию.
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Sanalemodina! 1. Напряжение на выходе батареи U = E - Iн*Rв (1), где E - ЭДС батареи, Iн = 1 А - ток нагрузки, Rв - внутреннее сопротивление батареи. С другой стороны Iкз = E/Rв (2), где Iкз - сила тока короткого замыкания. Из (1) и (2) получаем: E = U/(1 - (Iн/Iкз)) (3), а U = E*(1 - (Iн/Iкз)) (4). Полезная мощность равна: P = U*Iн, или, с учётом (4): P = E*(Iн
- (Iн2/Iкз)) (5). Продифференцировав (5) по Iн и приравняв производную нулю, получаем, что максимальная полезная мощность достигается при Iн = Iкз/2, а из (5): Pмакс = E*Iкз/4 (6). По закону Ома: U = Iн*Rн (7), где Rн = 9 Ом; U = 1*9 = 9 В. Подставляем в (3): E = 9/(1 - (1/10)) = 10 В; из (6): Pмакс = 10*10/4 = 25 Вт. 2. Опред
еляем индукцию магнитного поля: B = μ0*H (1), где μ0 = 4*π*10-7 Гн/м - магнитная постоянная, H = 100 кА/м - напряженность поля. B = 4*π*10-7*100*103 = 0.125664 Тл. Сила, действующая на проводник, равная B*L*I, где L = 0.08 м - длина проводника, I - искомая сила тока, уравновешивает его вес, равный m*g, где m = 0.001 кг - масса; имеем B*L*I = m*g (2), откуда I = m*g/(B*L) = 0.001*g/(0.125664*0.08) = 0.9755 А. 4. Принятые обозначения:
B - магнитная индукция; Φ - магнитный поток; S - площадь квадрата; R - сопротивление квадрата; E - индуктируемая ЭДС; I - ток; Q - заряд. Имеем уравнения: Φ = B*S (1); E = -dΦ/dt (2) - «закон электромагнитной индукции»; dΦ/dt - производная от магнитного потока по времени; I = E/R (3) - «закон Ома». С другой стороны, I = dQ/dt (4). Проинтегрировав по времени (2) от Φ1 до Φ2 и сопоставив с (1), (3) и (4), получаем, что
Q = B*( S1 - S2)/R, или, учитывая, что S2 = 0 (квадрат вытянут в линию), Q = (B*S)/R (5) (с точностью до знака, к-рый нас не интересует). Q = (4*10-3*0.12)/0.2 = 2*10-4 Кл.
Ответ отправил: SFResid (статус: Специалист)
Ответ отправлен: 08.02.2008, 12:40
Вопрос № 122.168
Пожалуйста помогите решить задачки.
1.Найти модуль и направление вектора силы, действующей на единицу длины тонкого проводника с током I=8A в точке О, если проводник изогнут. (проводник выглядит следующем образом - это верхняя половина окружности, т.О- центр этой окружности. R=10 см.
2. Небольшой виток с током находится на расстоянии r от длинного прямого проводника с током I. Магнитный момент витка равен p. найти модуль и напрвление вектора силы, действующей на виток если вектор p параллелен прямому проводнику.
3. Не знаете ли где можно скачать решебник чертова?
Заранее спасибо.
Отправлен: 07.02.2008, 23:23
Вопрос задала: lyalya (статус: 4-ый класс)
Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, lyalya!
1. Дано: I = 8A, R = 10см = 0,1м
Магнитная индукция поля в центре кругового тока равна В = µо*I/(2*R), где I – сила тока, R – радиус кругового контура, µо – магнитная постоянная, равная 4*π*10^–7Гн/м.
Для половины окружности: В = µо*I/(4*R).
Сила, действующая на проводник с током (сила Ампера) определяется формулой F = B*I*l
Сила, действующая на единицу длины будет F/l = B*I = µо*I^2/(4*R).
Проведем вычисления F/l = 4*π*10^–7Гн/м*64А/0,4м = 0,2*10^–3 Н/м.
Направление силы – перпендикулярно к линиям индукции магнитного поля, т.е. перпен-дикулярно плоскости полуокружности
Ответ: Сила, действующая на единицу длины проводника равна 0,2 mН/м
2. Сила, действующая на проводник с током I определяется формулой F = B*I*l*sinα,
где B – магнитная индукция поля, l – длина кругового проводника, равная 2*π*R, α – угол между вектором магнитной индукции В (со стрелкой) и элементом проводника dl (cо стрелкой). В нашем случае вектор В перпендикулярен линиям кругового витка и потому sinα =1. И, следовательно, F = B*I*l. (1)
Магнитная индукция поля длинного прямолинейного проводника определяется формулой: В = (µо*Iпров)/(2*π*r), (2)
где Iпров – сила тока (по условию задачи известна), µо – магнитная постоянная, равная 4*π*10^–7Гн/м, r – расстояние от проводника до точки, где создается магнитное поле.
Магнитный момент плоского контура дается формулой: pm = I*S = I*π*R^2, где I – сила тока, текущего по круговому проводнику, S – площадь окружности, R – радиус кругового контура. Отсюда найдем: I = pm/(π*R^2) (3)
Сопоставляя равенства (1), (2) и (3) получим:
F = (µо*Iпров)/(2*π*r)*pm*2*π*R/(π*R^2) = (µо*Iпров*pm)/(π*r*R)
Направление силы – перпендикулярно к линиям индукции магнитного поля, т.е. перпен-дикулярно плоскости витка.
Ответ: Модуль вектора силы равен (µо*Iпров*pm)/(π*r*R).
3. Попробуйте поискать в поисковых системах Google, Mail.
Ответ отправил: Скоморохов Владимир Иванович (статус: 9-ый класс)
Ответ отправлен: 12.02.2008, 13:29 Оценка за ответ: 5
