По трем параллельным прямым проводам находящимся на одинаковом расстоянии 10 см. друг от друга текут одинаковые токи 40 ампер

  • ID: 27314 
  • 3 страницы

Фрагмент работы:

По трем параллельным прямым проводам находящимся на одинаковом расстоянии 10 см. друг от друга текут одинаковые токи 40 ампер. В двух проводах направления токов совпадает. Вычислить для каждого из проводов отношение силы действующего на него к его длине.

[image] решение:

[image]

Так как отрезки, соединяющие проводники с током одинаковы, то они образуют равносторонний треугольник и [image]. Пусть токи направлены как показано на рисунке. Тогда в точке расположения 1-го тока, направления магнитных полей от второго и третьего можно определить по правилу буравчика. Так как расстояния и силы токов равны по величине

[image]

Где [image] - магнитная постоянная.

Результирующее поле равно векторной сумме полей, с учетом равенства полей

[image]

Запишем силу Ампера на единицу длины 2-го проводника

[image]

[image]

В силу симметрии задачи, силы, действующие на 1-й и 3-й токи будут одинаковы. Из рисунка легко видеть, что угол между магнитными полями от 2-го и 3-го токов равен[image]

Магнитное поле от 2-го и 3-го токов в месте расположения 1-го тока

[image]

Сила тогда

[image]

[image]

Ответ: [image], [image]

В однородном магнитном поле с индукцией 0.5 тесло вращается с частотой в 10 оборотов в секунду стержень, длинной 20 см, ось вращения параллельна линиям индукции и проходит через один из концов стержня перпендикулярно его оси. Определить разность потенциалов на концах стержня.

[image]

Решение:

Пусть магнитное поле и скорость вращения направлены как показано на рисунке

[image]

Пусть частица имеет положительный заряд. На эту частицу, движущуюся вместе с проводником со скоростью[image], действует сила Лоренца, которая будет смещать положительные частицы к оси, а на конце [image]окажется избыток электронов.

Сила Лоренца:

[image]

Так как вращение происходит в плоскости, перпендикулярной направлению поля. Эта сила совершает работу по перемещению зарядов вдоль проводящего стержня. Отношение этой работы к величине заряда есть элекродвижущая сила:

[image]

В случае данной задачи каждая частица в стержне, вращающемся с угловой скоростью

[image]

Искомая разность потенциалов будет равна по модулю ЭДС индукции:

[image]

[image]

Ответ: [image]