Методички
Нет комментариев Методики по физике
яка спрямована перпендикулярно
швидкості і вектору магнітної індукції
б) кулонівська сила співнапрямлена з вектором напруженості електростатичного поля (> 0). На мал. 30 вектор магнітної індукції направлений уздовж осі Oz, швидкість у позитивному напрямку осі Ох, тоді і будуть спрямовані так, як показано на малюнку.
Альфа-частинка не буде відхилятися, якщо геометрична сума сил = буде дорівнювати нулеві. У проекції на вісь Оу одержимо таку рівність (при цьому враховано, що і ):
звідки
Підставивши цей вираз швидкості у формулу (1), одержимо
Переконаємося в тому, що права частина рівності дає одиницю питомого заряду (Кл/кг):
Зробимо обчислення:
Приклад 12. Коротка котушка, що містить N = 103 витків, рівномірно обертається з частотою = 10 с-1 відносно осі АВ, що лежить у площині котушки і перпендикулярній лініям однорідного магнітного поля (В = 0,04 Тл). Визначити миттєве значення ЕРС індукції для тих моментів часу, коли площина котушки складає кут α = 60° зі лініями поля. Площа S котушки дорівнює 100 см2.
Розв’язання. Миттєве значення ЕРС індукції визначається основним рівнянням електромагнітної індукції Фарадея-Максвелла:
(1)
Потокозчеплення , де N – кількість витків котушки, що пронизуються магнітним потоком Ф. Підставивши вираз у формулу (1), одержимо
(2)
При обертанні котушки магнітний потік Ф, що пронизує котушку в момент часу t, змінюється за законом , де В – магнітна індукція; S – площа котушки; - кутова швидкість котушки. Підставивши у формулу (2) вираз магнітного потоку Ф і продиференціювавши за часом, знайдемо миттєве значення ЕРС індукції:
Помітивши, що кутова швидкість пов’язана з частотою обертання ω котушки співвідношенням і що кут (мал. 31), одержимо (враховано, що ):
Переконаємося в тому, що права частина цієї рівності дає одиницю ЕРС (В):
.
Зробимо обчислення:
Приклад 13. Квадратна дротова рамка зі стороною = 5 см і опором R = 10 мОм знаходиться в однорідному магнітному полі (В = 40 мТл). Нормаль до площини рамки складає кут = 30° зі лініями магнітної індукції. Визначити заряд , що пройде по рамці, якщо магнітне поле вимкнути.
Розв’язання. При вимиканні магнітного поля відбудеться зміна магнітного потоку. Унаслідок цього в рамці виникне ЕРС індукції, яка зумовлена основним законом електромагнітної індукції
ЕРС індукції викличе в рамці індукційний струм, миттєве значення