Вопрос № 166264: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Помогите с решением задачи. По кольцу, плоскость которого перпендикулярна вектору магнитной индукции магнитного поля (B = 0.1 Тл), течет ток силой тока 2 А. Радиус кольца равен R=12 см. Не изменяя силу тока и ...
Вопрос № 166.264
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Помогите с решением задачи.
По кольцу, плоскость которого перпендикулярна вектору магнитной индукции магнитного поля (B = 0.1 Тл), течет ток силой тока 2 А. Радиус кольца равен R=12 см. Не изменяя силу тока и ориентацию плоскости кольца в магнитном поле, ему придали форму восьмерки, состоящей из двух колец, причем радиус меньшего кольца равен R2=R/4. Определить работу, которую необходимо совершить по изменению формы кольца в магнитном поле.
Отправлен: 01.05.2009, 22:01
Вопрос задал: Mishas (статус: Посетитель)
Всего ответов: 1 Мини-форум вопроса >>> (сообщений: 0)
Отвечает: Химик CH
Здравствуйте, Mishas! Энергия контура с током в магнитном поле может быть рассчитана по формуле W=I*B*S*cosα где I - сила тока в контуре B - индукция магнитного поля S - площадь, ограниченная контуром α - угол между направлением индукции и нормалью (перпендикуляром) к плоскости контура (в данном случае косинус этого угла равен (по модулю) 1, знак зависит от направлений индукции и тока)
Из влияющих на энергию контура величин в данной задаче изменяется площадь. Изначально
площадь равна S1=πR2 Полученная восьмёрка состоит из 2-х колец, имеющих радиусы R2=R/4 и R1=(2πR-2πR2)/2π=R-R2=0,75R Площадь восьмёрки S2=πR12+πR22=0,625πR2 "Восьмёрка", скорее всего, создана путём "перекручивания" исходного кольца, поэтому поля большой и малой части направ
лены противоположно, и, след-но, эффективная площадь восьмёрки S2=π*R12-π*R22=0.5*π*R2. подставив значения, получаем энергию контура в начальном и конечном положении (точнее, модуль энергии) |W1|=I*B*S1=I*B*πR2=2А*0,1Тл*3,14*(0,12м)2=0,00905 Дж |W2|=I*B*S2=I*B*0,625πR2=2А*0,1Тл*0,625*3,14*(0,12м)2=0,00565
Дж изменение энергии (работа) A=ΔW=0,0034 Дж
По поводу направлений и знаков: Если направление индукции магнитного поля контура совпадает с направлением индукции внешнего магнитного поля, то энергия контура положительна; при уменьшении площади контура энергия уменьшается, работа совершается магнитными полями. Если направление индукции магнитного поля контура противоположно направлению индукции внешнего магнитного поля, то энергия к
онтура отрицательна; при уменьшении площади контура энергия величивается, требуется совершить работу против магнитных сил.
Редактирование Уточнение взаимодействия частей "восьмёрки"
--------
∙ Отредактировал: SFResid, Профессор
∙ Дата редактирования: 05.05.2009, 05:12 (время московское)
--------- Никогда не просите у химика просто СОЛЬ...
Ответ отправил: Химик CH (статус: Специалист)
Ответ отправлен: 04.05.2009, 00:46
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS
#thank 248596 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: очень доволен полученным ответом!
Скажите "спасибо" эксперту, который помог Вам!
Отправьте СМС-сообщение с тестом #thank НОМЕР_ОТВЕТА
на короткий номер 1151 (Россия)
Номер ответа и конкретный текст СМС указан внизу каждого ответа.
* 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.
