Электродинамика. Нетребко Н.В - 268 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

§14. Задачи повышенной трудности
268
Энергия конденсатора
C
Q
2
2
уменьшается. Она переходит в тепло,
выделяющееся при разрядке конденсаторов С
1
и С
2
.
Пример 14.6.
Конденсатор емкостью C присоединен к верхним концам двух
параллельных медных шин, расположенных вертикально на расстоянии l друг
от друга. Вся система находится в постоянном однородном магнитном поле,
вектор индукции которого
B
перпендикулярен плоскости шин. Вдоль шин
падает без начальной скорости медный проводник массы m так, что всегда есть
контакт между проводником и шинами. Найти ускорение проводника и силу
тока, заряжающего конденсатор. Сопротивлением и индуктивностью
проводников, а также трением проводника о шины пренебречь.
Решение.
Для задания текущего положения
проводника введем координатную ось Ox,
направленную вертикально вниз (см. рис.14.7).
Рассмотрим силы, действующие на проводник:
это сила тяжести mgF =
T
, направленная
вертикально вниз, и сила Ампера (7.2),
возникающая за счет протекания по проводнику
индукционного тока. Пусть вектор индукции
внешнего магнитного поля направлен «от нас», а
индукционный ток I в контуре, образованном
конденсатором, шинами и проводником, течет
против часовой стрелки. Тогда сила Ампера
направлена вертикально вверх и равна по модулю IlBF =
A
. Запишем для
проводника второй закон Ньютона в проекции на ось Ox:
IlBmgma −= ,
Рис.14.7 
268                                       §14. Задачи повышенной трудности

                             Q2
       Энергия конденсатора           уменьшается. Она переходит в тепло,
                             2C
выделяющееся при разрядке конденсаторов С1 и С2.



Пример 14.6. Конденсатор емкостью C присоединен к верхним концам двух
параллельных медных шин, расположенных вертикально на расстоянии l друг
от друга. Вся система находится в постоянном однородном магнитном поле,
вектор индукции которого B перпендикулярен плоскости шин. Вдоль шин
падает без начальной скорости медный проводник массы m так, что всегда есть
контакт между проводником и шинами. Найти ускорение проводника и силу
тока, заряжающего конденсатор. Сопротивлением и индуктивностью
проводников, а также трением проводника о шины пренебречь.
                             Решение. Для задания текущего положения
                             проводника введем координатную ось Ox,
                             направленную вертикально вниз (см. рис.14.7).
                             Рассмотрим силы, действующие на проводник:
                              это сила   тяжести   FT = mg , направленная
                           вертикально вниз, и сила Ампера (7.2),
                           возникающая за счет протекания по проводнику
                           индукционного тока. Пусть вектор индукции
                           внешнего магнитного поля направлен «от нас», а
                           индукционный ток I в контуре, образованном
                           конденсатором, шинами и проводником, течет
         Рис.14.7
                           против часовой стрелки. Тогда сила Ампера
направлена вертикально вверх и равна по модулю FA = IlB . Запишем для
проводника второй закон Ньютона в проекции на ось Ox:

        ma = mg − IlB   ,

Страницы