Сопротивление R присоединено к концам двух параллельных медных шин, расположенных на расстоянии l друг от друга. В горизонтальной плоскости расположен проводник, который может скользить вдоль шин с коэффициентом трения k. Магнитное поле направлено перпендикулярно горизонтальной плоскости проводника. Какую силу нужно приложить к проводнику, чтобы он двигался равномерно со скоростью V? Какие превращения энергии при этом будут происходить? Помогите пожалуйста. Меня сегодня на экзамене жестко завалили из-за этой задачи. задан 9 Фев '18 22:54 Стас001 |
Действительно, школьная задача. Шины с проводником можно рассматривать, как проводящий контур, площадь которого при движении проводника будет меняться. При этом магнитный поток через контур изменяется и в контуре возникает ЭДС индукции $$Ɛ=ΔФ/Δt=BΔS/Δt=BlΔx/Δt=Blv$$ которая приводит к возникновению индукционного тока $$I=Ɛ/R=Blv/R$$ На проводник с током в магнитном поле действует сила Ампера $$Fa=IBl=B^2l^2v/R$$ и, чтобы проводник двигался равномерно, действующая на него сила должна преодолеть силу Ампера и силу трения $$F=Fa + Fтр = B^2l^2v/R+kmg$$ При этом работа этой силы идет на создание тока в проводнике и на преодоление силы трения и в итоге превращается в Джоулево тепло, которое будет выделяться на сопротивлении при протекании через него электрического тока, и в тепло, которое будет выделяеться за счет трения при движении проводника. отвечен 10 Фев '18 10:37 zolton |
Еще бы знать в какую сторону движется проводник, а так же является ли магнитное поле входящим или выходящим. Решений будет несколько, в некоторых из них сила Ампера по идее будет иметь отрицательный знак... отвечен 10 Фев '18 22:29 biofizik Решение одно: в какую бы сторону не двигался проводник и куда бы не было направлено магнитное поле, сила Ампера всегда будет направлена против внешней силы, перемещающей проводник.
(10 Фев '18 23:17)
zolton
Точно, правило правой руки...
(11 Фев '18 0:17)
biofizik
Правило Ленца :) Сила Ампера всегда будет препятствовать изменению магнитного потока через контур.
(11 Фев '18 9:16)
zolton
|