Геометрия
Практикум
Математика
Лекции
Графика
Сопромат
Алгебра
Физика

Контрольная

Задачи
Типовой
На главную
Черчение
Механика
Курсовая
Электротехника

Физика задачи. Примеры контрольной по разделам Механика, Молекулярная физика, Электростатика, Оптика

ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ

Пример 2. По проводу, согнутому в виде квадрата со стороной , течет ток силой . Найти магнитную индукцию  в точке пересечения диагоналей квадрата.

Дано: ;

 .

 Найти: .

 Рисунок 19.

Решение. Расположим квадратный виток в плоскости чертежа (рисунок 19). Согласно принципу суперпозиции магнитных полей магнитная индукция   поля квадратного витка будет равна геометрической сумме магнитных индукций полей, создаваемых каждой стороной квадрата в отдельности:

 . (2.1)

В точке О пересечения диагоналей квадрата все векторы индукции будут направлены перпендикулярно плоскости витка «к нам». Кроме того, из соображений симметрии следует, что абсолютные значения этих векторов одинаковы: В1 = В2 = Вз = В4. Это позволяет векторное равенство (2.1) заменить скалярным равенством

 (2.2)

Магнитная индукция В1 поля, создаваемого отрезком прямолинейного провода с током, выражается формулой

. (2.3)

Учитывая, что  и (рисунок 4.2), формулу (2.3) можно переписать в виде

 .

Подставив это выражение В1 в формулу (2.2), найдем

 .

Заметим, что  и  (так как ), получим

 .

Подставим в эту формулу числовые значения физических величин и произведем вычисления:

 .

Пример 3. В однородном магнитном поле с индукцией  равномерно вращается катушка, содержащая  витков, с частотой . Площадь поперечного сечения катушки 100 см2. Ось вращения перпендикулярна оси катушки и направлению магнитного поля. Определить максимальную э.д.с. индукции вращающейся катушки.

Дано: ; ; ; .

Найти: .

Решение. Согласно закону электромагнитной индукции

 .

 суммарный магнитный поток через все витки катушки (потокосцепление катушки)

 ,

где  – число витков,   – магнитный поток, пронизывающий каждый отдельный виток.

При произвольном расположении катушки относительно магнитного поля

 .

Учитывая, что круговая частота , получим

 .

Тогда

 .

 при .

Поэтому .

Подставляя численные значения величин получим

 .

Пример 4. Виток, в котором поддерживается постоянная сила тока

, установился в однородном магнитном поле (). Диаметр витка . Какую работу А нужно совершить, чтобы повернуть виток относительно оси, совпадающей с диаметром, на угол ?

Дано: ; ; ; ; .

Найти: .

Решение. Работу поворота витка с постоянным током определим по формуле

 . (4.1)

магнитный поток  через виток в произвольном положении

 ,

где  – угол между нормалью  к плоскости витка и направлением вектора магнитной индукции .

В начальном (равновесном) положении нормаль  совпадает с направлением вектора , то есть .

После поворота, по условию задачи, .

Таким образом

 ;

 .

Подставляя эти выражении в уравнение (4.1), получим

 .

И так как площадь витка  равна , то окончательно имеем

 .

Подставляя численные значения величин, получим

 .

Работа внешних сил против сил магнитного поля.

. Матвеев А.Н. Механика и теория относительности. М.: Высшая школа, 1986. 208 с. 2. Епифанов Г.И., Мома Ю.А. Твердотельная электроника. М.: Высшая школа, 1986. 317 с. 3. Чертов А.Г. Единицы физических величин. М.: Высшая школа, 1977. 4. Диденко А.Я. , Филиппов В.П. Сборник задач по физике. Ч. 2. М.: ЦНИИатоминформ, 1992. 96 с.

Ядерные реакторы

Сети