Обмотка электромагнита и реостат включены в цепь последовательно. Общее сопротивление цепи:
R₀ = R₁ + R₂, где R₁ - сопротивление обмотки э/магнита
R₂ - сопротивление реостата
При перемещении ползунка реостата вправо его сопротивление уменьшается. Следовательно, общее сопротивление цепи также уменьшается.
По закону Ома, ток в цепи:
I = U/R₀, где U - напряжение на источнике тока.
Учитывая, что напряжение U постоянно, очевидно, что при уменьшении сопротивления цепи ток в ней возрастает.
Подъемная сила электромагнита выражается следующей формулой:
где F - вес удерживаемого э/магнитом груза, Н
I - сила тока в обмотке, А
w - количество витков провода в обмотке
μ = 4π·10⁻⁷ Гн/м ≈ 1,257·10⁻⁶ Гн/м (или Н/А²) - магнитная постоянная
S - площадь сечения электромагнита, м²
h - величина зазора между сердечником и куском металла, м
Как видно из формулы, зависимость подъемной силы от силы тока в обмотке прямо пропорциональная.
Следовательно, при движении ползунка реостата вправо подъемная сила электромагнита увеличится.
При движении влево, соответственно, уменьшится...))
U = 10·cos (2·10³·π·t), C = 2,6·10⁻⁸ Ф
ω = 2·10³·π рад/с
Период электромагнитных колебаний: T = 2π/ω = 2π/2·10³·π = 10⁻³ с.
ω = 1/√((LC)
Индуктивность контура: L = 1/(ω²C) = 1/((2·10³·π)²·2,6·10⁻⁸) ≈ 10⁻³ Гн
Максимальная энергия электрического поля:
Eэ = (C·Umax²)/2 = (2,6·10⁻⁸·10²)/2 = 1,3·10⁻⁶ Дж.
Максимальная энергия магнитного поля:
Eм = Eэ = 1,3·10⁻⁶ Дж.
Eм = (L·Imax²)/2
Амплитуда тока: Imax = √(2·Eм/L) = √(2·1,3·10⁻⁶/10⁻³) ≈ 0,05 А.
Зависимость силы тока от времени: I = Imax·sin (2·10³·π·t) = 0,05·sin (2·10³·π·t).
Q2=c*m2*(t2-t)
Q1=c*m1*(t-t1)
Q1=Q2
m2=m1*(t-t1)/(t2-t)=3*10/60=0,5 кг- ответ