* Цилиндр с поршнем содержит воздух при температуре t = 20 ° C. На дне цилиндра есть капля воды. Если емкость цилиндра уменьшается вдвое изотермически. Какое давление внутри? Какая работа для этого быть сделано? Начальная вместимость составляет 0,5 м3, / = Давление насыщенного водяного пара при температуре 20 ° С составляет 1,73 кПа. Начальное давление в цилиндре составляет 101,3 кПа.
Дано:
μ = 5000
L = 55 см = 0,55 м
n = 550
I = 20 A
μ_0 = 4π*10^-7 Гн/м
B - ?
L = ψ/Ι, где ψ - потокосцепленеие, равное:
ψ = Φ*n - результирующему магнитному потоку соленоида
С другой стороны магнитный поток равен:
Ф = В*S*cosα, где cosα = 1, т.к. считаем, что α = 0°, тогда:
Ф = В*S => ψ = Φ*n = B*S*n => L = ψ/Ι = B*S*n/I
Т.к. В = μ_а*Н, а Н = F/L, и μ_а = μ*μ_0, то:
В = μ*μ_0*F/L, где F = I*n => B = μ*μ_0*I*n/L =>
=> L = B*S*n/I = (μ*μ_0*I*n/L)*S*n/I = μ*μ_0*S*n²/L
Теперь приравниваем выражения индуктивности:
L = L
B*S*n/I = μ*μ_0*S*n²/L | * [I/(Sn)]
B = μ*μ_0*n*I/L = 5000*4π*10^-7*550*20/0,55 = (5*4π*55*2/55)*(10³*10^-7*10*10/10^-2) = (4π*55/55)*(10³*10³*10^-7/10^-2) = 4π*10¹ = 125,66... = 125,7 Тл
ответ: 125,7 Тл (если не брать округлённое значение "пи", если брать, то ответ: 125,6 Тл).