Задачи, рассмотренные в лекции: «Магнетизм. Трудные задачи». 1. Рамка площадью S расположена перпендикулярно магнитному полю В и вращается с постоянной угловой скоростью w. Найти э.д.с. индукции в рамке. 2. Рамка площадью S расположена перпендикулярно магнитному полю В, которое изменяется по закону B=acos(bt). Найти э.д.с. индукции и ток в рамке. 3. Металлический стержень длиной L движется со скоростью V в магнитном поле (поле перпендикулярно скорости). Найти э.д.с. напряжение на концах стержня а)через закон э.д.с. индукции б) через силу Лоренца. 4. Проволочная рамка, в форме креста, имеющая начальную скорость V0, пролетает через область однородного магнитного поля с индукцией B. На сколько изменится скорость рамки ? Масса рамки m. Сопротивление всей рамки R. Сторона одного фрагмента рамки a. Ширина области поля больше 3a. Гравитацию не учитывать. 5. В зазоре между полюсами электромагнита вращается с угловой скоростью ω проволочная рамка в форме полуокружности радиусом r. Ось вращения рамки проходит вдоль оси О рамки и находится вблизи края области с постоянным однородным магнитным полем с индукцией В , линии которого перпендикулярны плоскости рамки. Найти э.д.с. индукции в рамке. 6. Медный диск вращается в магнитном поле, которое направлено по оси диска (или перпендикулярно поверхности диска). Центр и края диска соединены через сопротивление R. На окружность диска намотана нить с грузом массы m. Найти установившуюся скорость опускания груза двумя способами: а) через закон сохранения энергии в) через силу Ампера. 7. Два параллельных провода с токами в одну сторону притягиваются силой Ампера. Если мы держим один из проводов, то второй под действием силы Ампера ускоряется и получает кинетическую энергию, равную работе силы Ампера. Откуда взялась эта энергия, кто ее вложил? Учитываем, что магнитное поле работы не совершает, так как сила Лоренца перпендикулярна скорости, поэтому магнитное поле не может вкладывать энергию. Для простоты считать провод сверхпроводящим (сопротивление равно нулю). Рассмотреть два случая а) ток во втором проводе в начальный момент есть, но он не поддерживается (нет напряжения в проводе) б) Ток во втором проводе поддерживается (есть напряжение в проводе).
Здравствуйте, прошу прощенья, но почему в задаче #6 момент силы Ампера должен быть равен моменту силы тяжести, ведь такое условие выполняется только в том случае, если тело находится в равновесии?
Прекрасно провел время. Благодарю вас.
Задачи, рассмотренные в лекции: «Магнетизм. Трудные задачи».
1. Рамка площадью S расположена перпендикулярно магнитному полю В и вращается с постоянной угловой скоростью w. Найти э.д.с. индукции в рамке.
2. Рамка площадью S расположена перпендикулярно магнитному полю В, которое изменяется по закону B=acos(bt). Найти э.д.с. индукции и ток в рамке.
3. Металлический стержень длиной L движется со скоростью V в магнитном поле (поле перпендикулярно скорости). Найти э.д.с. напряжение на концах стержня а)через закон э.д.с. индукции б) через силу Лоренца.
4. Проволочная рамка, в форме креста, имеющая начальную скорость V0, пролетает через область однородного магнитного поля с индукцией B. На сколько изменится скорость рамки ? Масса рамки m. Сопротивление всей рамки R. Сторона одного фрагмента рамки a. Ширина области поля больше 3a. Гравитацию не учитывать.
5. В зазоре между полюсами электромагнита вращается с угловой скоростью ω проволочная рамка в форме полуокружности радиусом r. Ось вращения рамки проходит вдоль оси О рамки и находится вблизи края области с постоянным однородным магнитным полем с индукцией В , линии которого перпендикулярны плоскости рамки. Найти э.д.с. индукции в рамке.
6. Медный диск вращается в магнитном поле, которое направлено по оси диска (или перпендикулярно поверхности диска). Центр и края диска соединены через сопротивление R. На окружность диска намотана нить с грузом массы m. Найти установившуюся скорость опускания груза двумя способами: а) через закон сохранения энергии в) через силу Ампера.
7. Два параллельных провода с токами в одну сторону притягиваются силой Ампера. Если мы держим один из проводов, то второй под действием силы Ампера ускоряется и получает кинетическую энергию, равную работе силы Ампера. Откуда взялась эта энергия, кто ее вложил? Учитываем, что магнитное поле работы не совершает, так как сила Лоренца перпендикулярна скорости, поэтому магнитное поле не может вкладывать энергию. Для простоты считать провод сверхпроводящим (сопротивление равно нулю). Рассмотреть два случая а) ток во втором проводе в начальный момент есть, но он не поддерживается (нет напряжения в проводе) б) Ток во втором проводе поддерживается (есть напряжение в проводе).
Здравствуйте, прошу прощенья, но почему в задаче #6 момент силы Ампера должен быть равен моменту силы тяжести, ведь такое условие выполняется только в том случае, если тело находится в равновесии?
Антай Помпаев, если моменты равны, то тело или не вращается (в равновесии), или вращается с постоянной угловой скоростью.