Вопрос № 183678: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Сила тока в проводнике в течение 15 с равномерно возрастает от 0 до 1 А, затем в течение такого же промежутка времени остается постоянной и потом равномерно уменьшается до нуля за 45 с. Какой зар...
Вопрос № 183679: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: Проволочный виток радиусом 10 см, по которому течет ток силой 2 А, величина которого поддерживается неизменной, свободно установился в однородном магнитном поле. При повороте витка относительно оси, ...
Вопрос № 183684: Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующие вопросы: 1. По двум длинным параллельным проводам текут токи в разных направлениях, причём I1 = I2 = I. Расстояние между проводами равно r. Оп...
Вопрос № 183678:
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Сила тока в проводнике в течение 15 с равномерно возрастает от 0 до 1 А, затем в течение такого же промежутка времени остается постоянной и потом равномерно уменьшается до нуля за 45 с. Какой заряд прошел через проводник за 75 с?
Отвечает Киселев Виталий Сергеевич aka vitalkise (Профессор) :
Здравствуйте, Коллин Денис Сергеевич! 1. Геометрический смысл - площадь под графиком тока численно равна заряду прошедшему через поперечное сечение проводника. Если изобразить график зависимости силы тока I от времени t получим трапецию. Площадь трапеции равна произведению полусуммы ее оснований (a, b) на высоту (h):
Следовательно, искомый заряд будет равен: (Кл) 2.
Исходя из определения силы тока, запишем формулу для вычисления заряда Q, прошедшего через поперечное сечение проводника за время t, для случая постоянного тока и равномерно меняющегося тока. Согласно определения силы тока:
Для постоянного тока:
Для равномерно меняющегося тока:
, где и - конечное и начальное значения силы тока. С помощью построенного графика и полученных формул рассчитаем заряд, прошедший через поперечное сечение проводника за указанное время: (Кл) Получили тот же результат. На этом число возможных решений данной задачи не ограничивается. Будут
вопросы обращайтесь в минифорум. Удачи
Ответ отправил: Киселев Виталий Сергеевич aka vitalkise (Профессор)
Ответ отправлен: 21.06.2011, 04:46
Номер ответа: 267797 Россия, Новоалтайск ICQ # 429505997
Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это! Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS#thank 267797
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Вопрос № 183679:
Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: Проволочный виток радиусом 10 см, по которому течет ток силой 2 А, величина которого поддерживается неизменной, свободно установился в однородном магнитном поле. При повороте витка относительно оси, совпадающей с диаметром, на угол 600 была совершена работа 20 мкДж. Найти напряженность магнитного поля.
Отвечает Киселев Виталий Сергеевич aka vitalkise (Профессор) :
Здравствуйте, Коллин Денис Сергеевич! Работа сил поля определяется выражением: A=I*(Ф2 - Ф1), где Ф1 и Ф2 - магнитные потоки, пронизывающие контур в начальном и конечном положениях. Работа внешних сил будет равна модулю работы сил поля и противоположна ей по знаку, т.е. Авн=I*(Ф1 - Ф2). Так как в начальном положении контур установился свободно (положение устойчивого равновесия), то момент внешних сил, действующий
на контур, равен нулю. В этом положении магнитный поток Ф1 максимален (α=0, cosα=1), т.е. Ф1=B*S В конечном положении: α=60º cosα=1/2 Ф2=1/2*B*S Следовательно, работа равна: Авн=I*(B*S - 1/2*B*S)=1/2*I*B*S Так как площадь контура S=п*r2, то работа равна: Авн=1/2*I*B*п*r2 С учетом того, что B=μ0*H будем иметь: Авн=1/2*I*μ0*H*п*r2 Выразим искомую величину: H=2*A/(I*μ0*п*r2) Вычислим искомую величину: H=2*20*10-6/(2*4*3.14*10-7*3.14*0.12)≈507 (А/м) Будут вопросы обращайтесь в минифорум. Удачи
Ответ отправил: Киселев Виталий Сергеевич aka vitalkise (Профессор)
Ответ отправлен: 21.06.2011, 05:15
Номер ответа: 267799 Россия, Новоалтайск ICQ # 429505997
Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это! Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS#thank 267799
на номер 1151 (Россия) |
Еще номера »
Вопрос № 183684:
Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующие вопросы: 1. По двум длинным параллельным проводам текут токи в разных направлениях, причём I1 = I2 = I. Расстояние между проводами равно r. Определить напряженность магнитного поля в точке, удаленной от каждого из проводов на расстояние, также равное r. 2. Два прямолинейных длинных параллельных проводника находятся на некотором расстоянии друг от друга. По проводникам текут токи, равные по
величине и направлению. Найти силу тока, текущего по каждому из проводников, если известно, что для того, чтобы удалить один из проводников до вдвое большего расстояния между проводниками, пришлось совершить работу (на единицу длины проводника), равную 22×105 Дж/м. 3. Две длинные катушки без сердечников с одинаковым объемом и длинной имеют индуктивности L1 = 1,6 Гн и L2 = 0,10 Гн. Во сколько раз число витков у первой катушки больше
, чем у второй? Просьба расписать подробное решение. Заранее большое спасибо!
1. Напряжённость магнитного поля в точке, удалённой на расстояние r от провода, по которому протекает ток силой I, определяется формулой:
В данном случае
Так как токи в проводах текут в разных направлениях, то угол между векторами напряжённости магнитного поля H1 и H2
(направление которых определяется по правилу "буравчика") будет равен углу между направлениями из данной точки на оба провода. В данном случае точка и оба провода расположены в вершинах равносторонненго треугольника (все расстояния равны r), поэтому угол будет равен φ = 60º. Суммарный вектор напряжённости определяем по формуле косинусов:
откуда H = I&
#8730;3/2πr.
2. На проводник длиной l с током силой I, помещённый в магнитное поле с индукцией B, действует сила Ампера, равная
В свою очередь, магнитная индукция поля, создаваемого длинным прямолинейным проводником, по которому протекает ток I, на расстоянии r от него, определяется законом Био-Савара-Лапласа и равна
причём
вектор индукции направлен перпендикулярно проводнику. В данном случае проводники параллельны, поэтому вектор индукции магнитного поля, создаваемого каждым из них, будет перепендикулярен обоим проводникам, и сила Ампера будет равна
Соответственно, на единицу длины проводника будет действовать сила
Пр
и перемещении проводника на расстояние dr будет совершена работа
Если расстояние меняется с r1 до r2, то совершается работа
откуда сила тока равна
В данном случае A = 22·10-5 = 2.2·10-4 Дж/м, r2
= 2r1, μ0 = 4π·10-7 Гн/м и
3. Магнитное поле достаточно длинной катушки (соленоида) можно считать однородным. Тогда её индуктивность определяется формулой
где N - число витков, l и S - длина и площадь сечения, μ - магнитная проница
емость среды. Отсюда видно, что при прочих равных условиях индуктивность пропорциональна квадрату числа витков. В данном случае L1/L2 = 1.6/0.1 = 16, следовательно, N1/N2 = √16 = 4.
Ответ отправил: Коцюрбенко Алексей aka Жерар (Профессор)
Ответ отправлен: 21.06.2011, 04:53
Номер ответа: 267798 Россия, Томск Тел.: 8-923-411-36-58
Оценка ответа: 5 Комментарий к оценке: Спасибо за качественный ответ!
Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это! Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS#thank 267798
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.