cadru pătrat într-un câmp magnetic

Sarcina C5 combinată pentru a se pregăti pentru examen în fizica pe tema „Fenomenul de inducție electromagnetică. ghiduri de circulație în câmpul magnetic. "

Cadru patrat realizat din fire de cupru cu partea b = 5 cm este deplasat de-a lungul axei Ox cu o suprafață orizontală netedă la o viteză constantă de v = 1 m / s. Poziția inițială a cadrului prezentat în figură. În timpul cadrului de circulație are timp să treacă pe deplin între polii unui magnet. curenților induși care apar în cadru, exercită un efect inhibitor, astfel încât să se mențină o viteză constantă, se aplică o forță externă F, direcționată de-a lungul axei x. Care este rezistența cadrului de sârmă, în cazul în care funcționarea totală a forței externe în timpul mișcării A = 2,5 * 10 -3 J? Lățimea poli magnetici ai d = 20 cm, câmpul magnetic are o limită de ascuțit uniform între stâlpi, și ei de inducție B = 1 T.

cadru pătrat într-un câmp magnetic
Pentru a răspunde la întrebarea problemei, să vedem că se întâmplă în cadru după ce intră în zona de câmp magnetic. Pentru a face acest lucru, puteți face figura de mai jos (vedere de sus).
cadru pătrat într-un câmp magnetic

Când un cadru intră în regiune cu câmpul magnetic, în cadru, un curent indus a cărei direcție poate fi determinată după cum urmează.

Fluxul magnetic penetrant crește cadru, inducând curent creeaza campul magnetic, prevenind acumularea câmpului magnetic extern. Aceasta este direcția vectorilor B și Bi nu se potrivesc.

cadru pătrat într-un câmp magnetic
Cunoscând direcția de Bi, definim direcția curentului indus - curentul în cadru va fi dirijat în sens antiorar (conform regulii mâinii drepte).
cadru pătrat într-un câmp magnetic
După determinarea direcției curentului indus, de regulă din stânga determină direcția forței Ampere, producând un efect inhibitor asupra cadrului (cu condiția problemei). forța Ampere este îndreptată în direcția opusă direcției vectorului de viteză.

Pentru a încadra în mișcare în mod uniform, la cadrul aplicat forță externă egală cu puterea modulo a Amperi, care lucrează în domeniul de aplicare al mișcării.

Atunci când iese din cadru câmpul magnetic, fluxul magnetic scade, iar în cadru apare din nou curent de inducție (acum în sensul acelor de ceasornic), și, prin urmare, forța Ampere producând o acțiune de frânare. muncă totală menționată la problema, este activitatea desfășurată de o forță externă atunci când caseta „inclus“ în zona câmpului magnetic și „out“ acolo.

După fizica problemei sortate, pregătim o problemă în formule.

Scriem formula de lucru a forței externe, care este egală cu forța Modulo Amperi. curent de forță de inducție poate fi determinată prin legea lui Ohm pentru lanțul complet (având în vedere faptul că rezistența internă este zero). Scrieți formula EMF de inducție care apare în conductorul în mișcare

Substituind FME indus în drept formula lui Ohm, avem: Apoi înlocuiți curentul în formula D: Conform acestei formule, putem determina activitatea desfășurată de către forța externă atunci când cadrul este inclus în regiune cu câmpul magnetic. Apoi, avem pentru lucrarea totală: Din această formulă și să extindă domeniul de aplicare al rezistenței necesare.

Avertizare. Textele celorlalte sarcini cu care se pot găsi pe această pagină.

Lucru este că lățimea câmpului este dat prea mult (problema cu exces de date). Atunci când cadrul este complet conținută într-un câmp magnetic, un curent de inducție în aceasta nu se produce - fluxul magnetic nu este afectată. Activitatea desfășurată de către forțe externe numai atunci când cadrul începe să intre în zona cu câmpul magnetic, iar atunci când ea se stinge. Prin urmare, acesta va funcționa A = F * S = F * b
Unul dintre elevi a adus o soluție la această problemă (rezolvată de către profesor de fizica). Există o abordare total diferită a fost utilizată. Munca a fost definită ca inducție curent de locuri de muncă A = I`2 * R * t. Au folosit abordare energetică. Răspunsul dovedit la fel.

Vă mulțumesc foarte mult) este acum mult mai clar)

articole similare