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

Вам есть, что сказать? Оставьте свой комментарий!