Вопрос № 156866: Уважаемые эксперты, помогите, пожалуйста, с решением: Электрон ускоренный разностью потенциалов 300 В, движется параллельно прямолинейному длинному проводу на расстоянии 4 метра от него. Какая сила подействует на электрон, если по проводнику пусти...
Вопрос № 156867: Уважаемые эксперты, помогите, пожалуйста, с решением: Диаметр D тороида (по средней линии) равен 50 см. Тороид содержит N=2000 витков и имеет площадь сечения
S=20 см^2. Вычислить энергию W магнитного поля тороида при силе тока I=5 А. Считать магни...Вопрос № 156888: Помогите пожалуйста решить задачу.... Квадратная рамка массой 20г, изготовленная из медного провода диаметром 2 мм, может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, совпадающей с одной из ее сторон. Рамку поместили в однородное магнитное поле (...Вопрос № 156900: Найти в
ращающую силу F в момент времени t=1с и полную энергию E материальной точки, совершающей колебания по закону x=A*coswt,где А=20см, w=2П/3 с. Масса m материальной точки равна 10 г...Вопрос № 156906: решите задачку - отблагодарю материально 50-100 руб. (пишите кошелек вебмани, желательно рубли) Поле образовано точечным диполем с электрическим моментом 10<sup>-10</sup> Кл/м. Определить разность потенциалов U двух точек поля, расположенных симме...
Вопрос № 156.866
Уважаемые эксперты, помогите, пожалуйста, с решением: Электрон ускоренный разностью потенциалов 300 В, движется параллельно прямолинейному длинному проводу на расстоянии 4 метра от него. Какая сила подействует на электрон, если по проводнику пустить ток 5 А.
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Вороновичев Антон Викторович! Решение: Для решения задачи нам понадобятся следующие фундаментальные физические постоянные, ко-торые берем из таблиц: элементарный заряд электрона, равный e = 1,6*10^–19 Кл; удельный заряд электрона (отношение элементарного заряда к массе покоя электрона) е/me=1,76*10^11Кл/кг; магнитная постоянная μ0 равная 4*π*10^–7 Гн/м; магнитная проницае-мость среды (воздуха) μ =1. Ток, проходя по длинному прямолинейному проводу, создает вокруг него
магнитное поле. На-пряженность этого поля определяется формулой: H=I/(2*pi*a), (1) где I – сила тока; pi=3,14; a – расстояние до точки, в которой определяется напряженность маг-нитного поля (в нашем случае до траектории движения электрона). Сила, действующая на движущуюся заряженную частицу, называется силой Лоренца. Она опре-деляется по формуле: F = q*v*B*sin α, (2) где q – заряд (в нашем случае это заряд электрона
е), B – магнитная индукция поля, v – скорость движения электрона, α – угол между векторами магнитной индукции и скорости. В нашем случае этот угол равен 90º. И потому sin α =1. B = μ*μ0*Н; (3) Скорость электрона найдем из формулы для кинетической энергии электрона, прошедшего уско-ряющую разность потенциалов Δφ. Екин = (m*v2)/2 = e*Δφ. Из этой формулы следует v = √((2*е*Δφ)/me). (4) Сопоставляя
(1), (3), (4) и (2) получаем выражение для силы Лоренца: F = (е*μ0*I)/(2*pi*a)*√((2*е*Δφ)/me) = = (1,6*10–19 Кл*4*π*10–7 Гн/м*5A)/(6,28*4м))*(√(2*1,76*1011Кл/кг*300 В)) = = 4*10-26*√(10560*1010) = 102,76*10-21 =1,0276*10-19 Н. Ответ: Сила, действующая на электрон, равна 1,0276*10-19 Н.
#thank 240582 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Оценка за ответ: 5
Вопрос № 156.867
Уважаемые эксперты, помогите, пожалуйста, с решением: Диаметр D тороида (по средней линии) равен 50 см. Тороид содержит N=2000 витков и имеет площадь сечения S=20 см^2. Вычислить энергию W магнитного поля тороида при силе тока I=5 А. Считать магнитное поле тороида однородным. Сердечник выполнен из немагнитного материала.
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Вороновичев Антон Викторович! Индуктивность L тороида вычисляется по формуле: L = μ*μ0*N2*S/(π*D) (1), где μ = 1 - относительная магнитная проницаемость материала (материал немагнитный); μ0 = 4*π*10-7 Гн/м - магнитная постоянная. Энергия магнитного поля тороида W = L*I2/2 (2). Объединив (1) и (2) и подставив числа, после сокращения на 2*π получаем: W = (2*10-7*20002*20*10-4/0.5)*52
= 0.08 Дж.
Ответ отправил: SFResid (статус: Профессор) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 08.01.2009, 00:28
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS
#thank 240534 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Оценка за ответ: 5
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Вороновичев Антон Викторович! Решение: Энергия магнитного поля тороида: W = N*Ф*I/2, (1) где Ф – магнитный поток, I – сила тока, N – число витков тороида. Магнитный поток определяется формулой: Ф = B*S*cos φ = B*S*cos 90o = B*S. (2) B = B = μ*μ0*Н, (3) где Н – напряженность магнитного поля, μ0 = магнитная постоянная, равная 4*π*10^–7 Гн/м, магнитная проницаемость среды (воздуха) μ =1. Напряженность
магнитного поля Н = (I*N)/(π*D), (4) где D – диаметр тороида. Сопоставляя уравнения (1) – (4), получим формулу для энергии магнитного поля тороида: W = (μ0*N2*S*I2)/(2*π*D). Подставляя численные значения задачи, рассчитаем энергию магнитного поля тороида: W = (4*π*10^–7 Гн/м *20002*20*10–4м2*25А2)/(2*π*0,5м) = 800 Дж Ответ: Энергия магнитного поля тороида составляет 800 Дж.
#thank 240610 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Оценка за ответ: 5
Вопрос № 156.888
Помогите пожалуйста решить задачу.... Квадратная рамка массой 20г, изготовленная из медного провода диаметром 2 мм, может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси, совпадающей с одной из ее сторон. Рамку поместили в однородное магнитное поле (В=0,1Тл), направленное вертикально вверх. определите угол, на который отклонится рамка от вертикали, если по ней прпустить ток I=1A. Заранее спасибо.
Отправлен: 07.01.2009, 12:13
Вопрос задал: Dan4ik (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Решение: Обозначим все силы, действующие на квадратную рамку: силы тяжести G(со стрелкой), приложенные к каждой из четырех сторон квадрата, силу Ампера FAгориз(со стрелкой), действующую на горизонтальную сторону квадрата, силу Ампера FAверт(со стрелкой), действующую на верти-кальную сторону квадрата. Рамка находится в равновесии, следовательно, сумма моментов всех приложенных к ней сил от-носительно оси вращения равна нулю. Поскольку силы FAверт(со стрелкой) параллельны оси вращения, то они не создают
вращающего момента относительно этой оси. Обозначим через l длину сторон квадрата. Тогда уравнение моментов относительно оси вращения будет иметь вид: 2*G*l*sin α + 2*G*l/2*sin α – 2*FA*l*cos α = 0. Сократим на l. Сила Ампера FA = I*B*l. Длина проволоки, из которой изготовлена рамка: L=V/S = (m/ρ)/((π*d2/4) L = (0,02кг/(8930кг/м3))/(π*0,0022/4)м2 =0,71м Сторона квадрата = 0,178м. 3*m*g*sin α = 2*I*B*L/4*cos α.
Следовательно tg α = (2*I*B*L/4)/(3*m*g) = (2*1A*0,1Тл*0,178м)/(3*0,02кг*9,8м/с2) ≈ 0,06 α ≈arc tg 0,06 =3,5º Ответ: Угол отклонения рамки от вертикали составляет ≈3,5º.
#thank 240560 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Оценка за ответ: 5
Вопрос № 156.900
Найти вращающую силу F в момент времени t=1с и полную энергию E материальной точки, совершающей колебания по закону x=A*coswt,где А=20см, w=2П/3 с. Масса m материальной точки равна 10 г
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Simona-barda! Решение: Сила, действующая на колеблющуюся материальную точку, равна F =m*a, (1) где m – масса точ-ки, a – ускорение точки. Ускорение найдем как вторую производную d2x/dt2 = d2(A*coswt)/dt2 = –A*ω2 *cos(ω*t) (2). Подставляя (2) в (1) получим: F = –m*A*ω2 *cos(ω*t) =(–0,01кг*0,2м*4*3,142*cos(2*π/3))/9с2. Учитывая, что cos(2*π/3) = –1. Имеем: F = 8,764мН. Полная механическая энергия Е материальной точки определяется по формуле: Е = Епот
+ Екин= = (k*A2)/2 = (m* ω2*A2)/2 = ((0,01кг*(4*π2/9с2)*0,04 м2)/2= 8,76*10^-4Дж = 0,876мДж. Ответ: Сила, действующая на колеблющуюся точку, равна 8,764мН. Полная энергия 0,876мДж.
#thank 240527 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Вопрос № 156.906
решите задачку - отблагодарю материально 50-100 руб. (пишите кошелек вебмани, желательно рубли) Поле образовано точечным диполем с электрическим моментом 10-10 Кл/м. Определить разность потенциалов U двух точек поля, расположенных симметрично относительно диполя на его оси на расстоянии r = 10 см от центра диполя
Отправлен: 07.01.2009, 16:38
Вопрос задал: kejtenfb2 (статус: Посетитель)
Всего ответов: 2 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)
Отвечает: Дмитрий DA
Здравствуйте, kejtenfb2! Потенциал поля диполя равен k(pr)/r^3 (формула из учебника) Здесь: p=ql - дипольный момент, равный по условию 10^{-10} Кл*м (в условии почему-то кулон делится на метр, должен умножаться) r - радиус-вектор, проведённый из диполя в точку наблюдения k=9*10^9 - коэффициент в законе Кулона в системе СИ в числителе стоит скалярное произведение вектора дипольного момента и радиуса-вектора.
В данной задаче разность потенциалов по этой формуле будет равна U=kpr/r^3-kp(-r)/r^3=2kp/r^2=180
В
Сантиметры надо перевести в метры.
Радиус-вектор первой точки сонаправлен вектору дипольного момента, а второй - противоположен. Поэтому косинус угла в скалярном произведении равен 1 для первой точки и -1 для второй. Потенциалы этих точек равны соответственно +90В и -90В (относительно бесконечности). Разность потенциалов равна 180В.
Ответ отправил: Дмитрий DA (статус: 6-й класс)
Ответ отправлен: 07.01.2009, 18:44
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS
#thank 240516 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, kejtenfb2! Решение: Электрический диполь – система двух равных по величине и противоположных по знаку элек-трических зарядов +q и –q, расположенных на расстоянии l друг от друга, малом по сравнению с расстоянием r до рассматриваемой точки поля. По определению электрический момент pe = q*l. Размерность электрического момента диполя [pe} = Кл*м, а не Кл/м, как в условии задачи. Потенциал электрического поля в точке 1 равен φ1 = k0*q/r1. Потенциал электрического поля в точке
2 равен φ2 = k0*q/r2. Разность потенциалов Δφ = φ1 – φ2 = k0* (q/r1 –(–q/r2)) = k0*q*(1/r1+1/r2). По условию задачи r1 = r2 = 0,1м. Поэтому Δφ = k0*q*2/r. Диполь точечный, поэтому q=(pe/l) = 10^–10Кл*м/м = 10^–10Кл Следовательно, разность потенциалов Δφ = 9*109 Н*м2/Кл210–10 Кл*2/0,1м =18 Н*м/Кл = 18 В. Ответ: Разность потенциалов составляет 18 В.
* Стоимость одного СМС-сообщения от 7.15 руб. и зависит от оператора сотовой связи.
(полный список тарифов)
** При ошибочном вводе номера ответа или текста #thank услуга считается оказанной, денежные средства не возвращаются.
*** Сумма выплаты эксперту-автору ответа расчитывается из суммы перечислений на портал от биллинговой компании.
