Вопрос № 182328: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: Через баллистический гальванометр разрядили конденсатор емкостью C=0,6 мкФ, заряженный до разности потенциалов U=15 В. Затем внесли виток, замкнутый на этот гальванометр, вн...
Вопрос № 182328:
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос: Через баллистический гальванометр разрядили конденсатор емкостью C=0,6 мкФ, заряженный до разности потенциалов U=15 В. Затем внесли виток, замкнутый на этот гальванометр, внутрь длинного прямого соленоида так, что плоскость витка стала перпендикулярной оси соленоида. Подвижная система гальванометра отклонилась на тот же угол. Определить магнитную индукцию поля внутри соленоида, считая поле там однородным. Площадь витка S=50 см2.
Сопротивление контура гальванометра равно 2 Ом.
Криотрон, применяющийся в современных вычислительных машинах в качестве релейного элемента, является по своим свойствам аналогом триода. Он представляет собой ниобиевую катушку с танталовым сердечником, погруженную в жидкий гелий. Какой минимальной силы ток нужно пропускать через катушку, имеющую 104 витка на метр, чтобы криотрон оказался заперт? Критическое магнитное поле тантала (поле, при котором исчезае
т состояние сверхпроводимости) при температуре кипения гелия принять равным ((7∙〖10〗^4 ))⁄((4π) А⁄м) = (7*104)⁄(4*π) А⁄м.
Отвечает SFResid (Модератор) :
Здравствуйте, alya_koshka! 1) Отклонение подвижной системы баллистического гальванометра определяется протекшим через его катушку электрическим зарядом Q, который в данном случае равен полному заряду конденсатора: Q = C*U (1). При внесении витка, замкнутого на этот гальванометр, в магнитное поле соленоида в витке нарастает магнитный поток Φ, и, в соответствии с законом электромагнитной индукции, наводится ЭДС E = -dΦ/dt (2), а, поскольку контур замкнут, через него протекает ток I, по закону
Ома равный: I = E/R (3), где R = 2 Ом - сопротивление контура. Принимая во внимание, что I = dQ/dt (3а) и объединив (2), (3) и (3а), получаем dΦ/dt = -R*(dQ/dt) (4), а проинтегрировав обе части (4) от 0 до ∞ и удалив не играющий в данном случае роли знак "-": Φ = R*Q (5). На основании равенства Φ = B*S (6), где B - искомая величина магнитной индукции поля внутри соленоида, объединив (1) - (6), окончательно: B = (C*U*R)/S = (0.6*10-6*15*2)/(50*10-4) = 3.6*10-3 Тл. 2) Напряжённость H создаваемого катушкой магнитного поля равна: H = I*n А⁄м (1), где I - искомая величина тока, n = 104 - число витков катушки на 1 метр. Если я правильно понял Вашу нотацию, и действительно ((7∙〖10〗^4 ))⁄((4π) А⁄м) = (7*104)⁄(4*π) А⁄м, требуемая напряжённость H = (7*104)⁄(4*π) А⁄м (2). Приравняв (1) и (2), получаем: I = H/n
= ((7*104)⁄(4*π))/(104) = 0.56 А.
Ответ отправил: SFResid (Модератор)
Ответ отправлен: 01.03.2011, 01:36
Номер ответа: 266043 США, Силиконовая Долина
Оценка ответа: 5 Комментарий к оценке: Подробно и понятно.
Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это! Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS#thank 266043
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Оценить выпуск »
Нам очень важно Ваше мнение об этом выпуске рассылки!
* 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.