Потік магнітної індукції, що перетинає площу квадрата зі стороною 0,1 м, становить 0.3 Вб. Визначити потік магнітної індукції при збільшені сторони квадрата до 0,2 м без зміни положення в просторі. Магнітне поле вважати однорідним.
1. Сила тока это по сути поток электрического заряда через поперечное сечение проводника. То есть сила тока в 1 А означает, что за 1 с через поперечное сечение проводника пройдёт заряд в 1 Кл. В данной задаче сила тока I=0.1 А, значит за 1 с проходит 0,1 Кл. Так как нужно 10 Кл, то для нахождения времени надо разделить t=10/0,1=100 c. 2. Удельное электрическое сопротивление проводника равно r=R*S/l, где R - электрическое сопротивление всего проводника, S - площадь поперечного сечения проводника, l - длина проводника. Для меди r=0.0175 мкОм*м. Отсюда находим площадь поперечного сечения проводника: S=rl/R; Плотность меди равна p=892 кг/м^3. Получаем массу проводника: m=pV; m=plS; m=prl^2/R; m=892*1.75*10^-8*10^6/2; m=7.805 кг.
L=1 см E=1000 В/см e (v=0) > e (v=v) (m = const) (m = const)
Пусть m, v и e - масса, скорость и заряд электрона, E - напряженность электрического поля, L - перемещение. Работа электрического поля по перемещению заряда A = eEL Вся эта работа пойдет на приращение кинетической энергии электрона. В начальный момент электрон покоился, его кинетическая энергия равна нулю. В конченый момент его кинетическая энергия равна mv²/2 Приравниваем работу и кинетическую энергию: mv² / 2 = eEL v = √ (2eEL / m) = = √ (2*1,6*10⁻¹⁹ Кл * 1000 В/см * 10⁻² м / 9*10⁻³¹ кг) = = √ (2*1,6*10⁻¹⁹ Кл * 1000 В/cм * 1 cм / 9*10⁻³¹ кг ) = = √ (2*1,6*10⁻¹⁹ Кл * 1000 В / 9*10⁻³¹ кг ) = 18 856 180 м/с ≈ 19 000 км/с
Ф = B * A * cos(θ)
У даному випадку магнітне поле однорідне, а кут θ = 0°. Тому формула спрощується до:
Ф = B * А
Для початкового квадрата зі стороною 0,1 м ми знаємо, що Ф = 0,3 Вб. Використовуючи формулу, ми можемо знайти значення магнітного поля B:
0,3 Вб = B * (0,1 м * 0,1 м)
B = 0,3 Вб / (0,01 м²)
B = 30 Тл
Тепер, коли збільшується сторона квадрата до 0,2 м, ми можемо використати знайдене значення B для визначення нового потоку магнітної індукції:
Фновий = B * A нов.
Фнов. = 30 Тл * (0,2 м * 0,2 м)
Фнов. = 30 Тл * (0,04 м²)
Фнов. = 1,2 Вб
Отже, при збільшені сторони квадрата до 0,2 м, потік магнітної індукції становитиме 1,2 Вб