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

Электромагнитная индукция

Основные формулы

Магнитный поток Ф через плоский контур площадью S:

а) в случае однородного поля

Ф = BS cos a = BnS,
где a - угол между вектором нормали к плоскости контура и вектором магнитной индукции; Bn – проекция вектора В на нормаль n (Bn = B cos a);

Потокосцепление, т.е. полный магнитный поток

y = NФ,
где Ф – магнитный поток через один виток; N – число витков.

Работа по перемещению замкнутого контура с током I в магнитном поле определяется соотношением

A = I DФ,

где DФ – изменение магнитного потока, пронизывающего поверхность, ограниченную контуром.

Основной закон электромагнитной индукции (закон Фарадея-Максвелла)


где ei – ЭДС индукции, возникающая в контуре; dФ/dt – скорость изменения магнитного потока, N – число витков контура; y - потокосцепление
(y = NФ).

Разность потенциалов U на концах проводника длиной l, движущегося со скоростью υ в однородном магнитном поле с индукцией В, выражается формулой

U = Blυ sin a,
где a - угол между направлениями векторов v и B.

Заряд, протекающий по замкнутому контуру при изменении на величину Dy потокосцепления, пронизывающего все витки контура, выражается формулой

q = Dy/R,

где R – сопротивление контура.

Индуктивность контура

L = y/I.

ЭДС самоиндукции


где  - скорость изменения силы тока.

Индуктивность соленоида

L = m0m n2 l S,
где l – длина соленоида, S – площадь его поперечного сечения; n – число витков на единицу его длины.

ЭДС взаимной индукции

,

где  - коэффициент взаимной индукции.

 

Магнитная энергия W контура с током I

W = LI2/2,
где L – индуктивность контура.

Объемная плотность энергии w0 однородного магнитного поля

w0 = BH/2 =m0mH2/2 = B2/(2m0m).

 

 

Примеры решения задач

Пример 1. Магнитный момент соленоида 2 А∙м2. Найти поток магнитной индукции сквозь соленоид. Длина соленоида равна 30 см.

Дано:

pm= 2 А м2 ; ;

l = 30 см = 0,3 м

Ф = ?

Решение

Магнитный момент соленоида складывается из магнитных моментов каждого витка pi = I S, где I - сила тока в обмотке, S - площадь поперечного сечения соленоида:

pm= N I S (1)

Из определения потока Ф вектора магнитной индукции В

Ф =B S = I S N. (2)

Используя (1) и (2), получаем:

Ф =  pm/l =4 10-7 2/0,3 = 8,3710-6 Вб.

 Ответ: Ф = 8,37 мВб.

Пример 2. Сила тока в соленоиде изменяется по закону I = 20 t – t3. Индуктивность соленоида 5 Гн. Какая ЭДС самоиндукции будет в соленоиде через 2 с?

Дано:

I = 20 t – t 3 ;

t = 2 c; L = 5 Гн

инд = ?

Решение

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея

инд = - dФ/dt

 Из определения индуктивности магнитного контура Ф = L I, где I– сила тока в контуре, а L – его индуктивность. Тогда

инд = - L dI/dt = L (20 – 3 t 2) = 5(20 - 3∙22) = 40 B.

Ответ: инд = 40 В.

Дифракция света - это совокупность явлений, наблюдающихся при распространении света в среде с резкими неоднородностями и связанных с отклонениями от законов геометрической оптики. Явление дифракции может быть объяснено с помощью принципа Гюйгенса: каждая точка фронта волны является источником вторичных сферических волн, а огибающая этих вторичных волн дает новое положение фронта.

Ядерные реакторы

Сети