Методические указания для практических занятий по общей и экспериментальной физике. Часть четвертая. Электромагнетизм. Филимонова Л.В. - 78 стр.

UptoLike

Составители: 

78
Методические указания к решению типовых задач.
Задача 5.1.
Соленоид диаметром d=4 см, имеющий N=500 витков, помещен в
магнитное поле, индукция которого изменяется со скоростью 1 мТл/с. Ось со-
леноида составляет с вектором магнитной индукции угол
α
=45
0
. Определить
ЭДС индукции
ε
, возникающей в соленоиде. [ ] (9, с. ??)
Указания по решению. Воспользуемся законом электромагнитной индукции
Фарадея:
d
t
dФ
=
ε
.
Магнитный поток Ф, сцепленный со всеми витками соленоида равен :
απα
cos
4
cos
2
d
BNBSNФ ==
.
Подставляем в первое равенство и учитываем, что
v
d
t
dB
=
- скорость изменения
магнитной индукции, получаем:
v
d
N
d
t
dBd
N
d
BN
d
t
d
===
απαπαπε
cos
4
cos
4
)cos
4
(
222
.
Вычислим
==
30
2
1045cos
4
04,0
14,3500
ε
4,44310
-4
(В) 0,44
(мВ).
Ответ: 0,44
мВ.
Задача 5.2. Тонкий медный провод массой m=5 г согнут в виде квадрата и
концы его замкнуты. Квадрат помещен в ОМП с индукцией
В=0,2 Тл так, что
его плоскость перпендикулярна линиям поля. определите заряд Q, который
протечет по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины,
вытянуть в линию. Плотность меди
=
m
ρ
8900 кг/м
3
, удельное сопротивление
меди
=
R
ρ
1,710
-8
Омм. [
mR
Bm
Q
ρρ
16
= =0,4 Кл] (?, с. ??)
             Методические указания к решению типовых задач.


Задача №5.1. Соленоид диаметром d=4 см, имеющий N=500 витков, помещен в
магнитное поле, индукция которого изменяется со скоростью 1 мТл/с. Ось со-
леноида составляет с вектором магнитной индукции угол α=450. Определить
ЭДС индукции ε, возникающей в соленоиде. [ ]              (9, с. ??)
Указания по решению. Воспользуемся законом электромагнитной индукции
Фарадея:

                                        ε = − dФ .
                                                    dt
Магнитный поток Ф, сцепленный со всеми витками соленоида равен :

                                                     d2
                        Ф = N ⋅ BS cos α = N ⋅ B ⋅ π    cos α .
                                                     4
                                                          dB
Подставляем в первое равенство и учитываем, что              = v - скорость изменения
                                                          dt
магнитной индукции, получаем:
                          2                 2                    2
       ε = d ( N ⋅ B ⋅ π d cos α ) = N ⋅ π d cos α ⋅ dB = N ⋅ π d cos α ⋅ v .
            dt            4                      4        dt           4
Вычислим
                            0,04 2
           ε = 500 ⋅ 3,14 ⋅        cos 450 ⋅ 10− 3 = 4,443⋅10-4 (В) ≈ 0,44 (мВ).
                              4
Ответ: 0,44 мВ.


Задача №5.2. Тонкий медный провод массой m=5 г согнут в виде квадрата и
концы его замкнуты. Квадрат помещен в ОМП с индукцией В=0,2 Тл так, что
его плоскость перпендикулярна линиям поля. определите заряд Q, который
протечет по проводнику, если квадрат, потянув за противоположные вершины,
вытянуть в линию. Плотность меди ρ m = 8900 кг/м3, удельное сопротивление

                                     Bm
меди ρ R = 1,7⋅10-8 Ом⋅м. [ Q =                =0,4 Кл]   (?, с. ??)
                                  16 ρ R ρ m


                                               78