Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Сила ампера. Работа тока в магнитном поле.
(Задачи №51 —75) Указания При решении этих задач используются алгоритмы задач по механике с добавлением силы Ампера, а также формулы механической работы: A = , где FA – сила Ампера или A= =I (Ф2 – Ф1), где Ф1— магнитный поток в начальном состоянии; Ф2 — в конечном состоянии. Задача 6 Между полюсами магнита подвешен горизонтально на двух невесомых нитях прямой проводник длиной 0,4 м и массой 10 г. Индукция однородно го магнитного поля равна 0,05 Тл и перпендикулярна к проводнику. На какой угол от вертикали отклонятся нити, поддерживающие проводник, если по нему пропустить ток 5 А?
Рис.5 Дано: Решение L = 0,4 м m = 0,01 кг На проводник действуют три силы: m — сила тяжести, — сила В = 0,05 Тл натяжения нити, FA -ILB — сила Ампера, действующая со стороны I= 5 А магнитного поля на проводник длиной L с током I, направление которого α =? перпендикулярно направлению магнитной индукции.
По условию равновесия в проекциях на ось X: FA - Т sinα = 0 => Т sinα = FA, в проекциях на ось Y: Т cosα - mg = 0 => T cosα = mg. Разделив первое уравнение на второе, получим tgα = . => α =arctg1 = 45°. Ответ: α = 45°. Задача 7 Из проволоки длиной 20 см сделан квадратный контур, который помещен в магнитное поле с индукцией 0,1 Тл. Нормаль к контуру составляет угол 45° с направлением поля. Определить вращающий момент, действующий при силе тока 2 А, и работу, которую надо совершить, чтобы расположить плоскость контура параллельно направлению магнитной индукции.
Рис.6 Дано: Решение L = 0,2 м Момент силы, действующей на контур с током в магнитном поле, определяется I = 2 A формулой: В = 0,1 Тл M = ISB sinα, α= 45°; где S — площадь контура; α — угол между вектором магнитной индукции и М, A ст. -? нормалью к поверхности контура.
В нашем случае S = , α= 45°. => М = ISB sinα = 3А∙0,0025м2 0,1Тл =3,5·l0-4 Н·м. Механическая работа контура с током в магнитном поле, определяется формулой:
: А = I (Ф2 – Ф1), где Ф1 — магнитный поток в начальном состоянии; Ф2 — в конечном состоянии. В нашем случае Ф1= BS cos45˚, Ф 2= BS cos90˚=0. А = - IBS cos45˚= -2А∙0,1Тл∙0,0025м2 = - 3,5 • 10-4 Дж. Работа сторонних сил имеет знак, противоположный знаку работы контура с током. Поэтому, А ст. = 3,5·10-4 Дж. Ответ: М = 3,5·l0-4 Н·м; А ст. = 3,5·10-4 Дж. Задача 8 Прямолинейный проводник с длиной активной части 8 см и током 20 А находится в неоднородном магнитном поле (рис. 7). Магнитная индукция меняется по закону = с ·х2 , где с = 0,1 Тл/м2, — орт оси OZ. Какая совершается работа при перемещении проводника вдоль оси ОХ из точки с координатой x1= 0 см в точку с координатой х2 = 20 см (рис. 8)? Какую скорость приобретет проводник при таком перемещении? Проводник расположен и перемещается перпендикулярно линиям индукции. Масса проводника 10 г.
Рис.7 Рис.8 Дано : Решение L = 0.08 м; I = 20 А По определению механическая работа x 1= 0 см; х2 = 20 см А = = с ·х2 В нашем случае α = 0°, c = 0.1 Тл/м2 m = 0,01 кг FA =1 LB = IL · 0,1 · x2 (рис. 8), поэтому A, v -? A = 01 IL По теореме о кинетической энергии работа магнитного поля приводит к изменению кинетической энергии проводника, поэтому А = Ответ: А = 4,3·10-4Дж; v = 0,3 м/с.
|
|||||
Последнее изменение этой страницы: 2020-12-09; просмотров: 126; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.147.205.30 (0.011 с.) |