По бесконечному сплошному цилиндрическому проводнику радиусом r=3см. протекает ток плотностью j=1a/см^2. определить индукцию магнитного поля b на расстоянии r1=1см и r2=5см от центральной оси проводника.
При изменении магнитного потока через поверхность ограниченную замкнутым контуром, в последнем появляется индукционный ток. Это происходит в результате действия на электроны изменяющегося магнитного поля (вариант ответа 3).
Для лучшего понимания, давайте разберемся пошагово:
1. Что такое магнитный поток? Магнитный поток - это количество магнитных силовых линий, проходящих через поверхность. Он измеряется в веберах (Wb).
2. Что такое замкнутый контур? Замкнутый контур - это проводник, образующий замкнутую петлю или кольцо. В нашем случае замкнутый контур - это закольцованная проволочка или катушка.
3. Что такое индукционный ток? Индукционный ток - это электрический ток, который возникает в проводнике при изменении магнитного поля в его окрестности. Он проявляется в виде электрических зарядов, двигающихся по контуру.
Теперь давайте рассмотрим варианты ответа:
1) Электростатическое поле. Электростатическое поле образуется вследствие разделения электрических зарядов. Оно не связано с изменением магнитного потока и, следовательно, не вызывает появления индукционного тока.
2) Вихревое электрическое поле. Вихревое электрическое поле возникает в результате образования вихрей (вихревых токов) в проводнике при изменении магнитного поля. Однако в данном вопросе речь идет о поверхности, ограниченной замкнутым контуром, а не о проводнике. Поэтому этот вариант ответа можно исключить.
3) Изменяющееся магнитное поле. Именно изменяющееся магнитное поле вызывает появление индукционного тока в замкнутом контуре. По закону электромагнитной индукции, изменение магнитного потока через поверхность контура вызывает возникновение электрического поля. Это электрическое поле оказывает силу на электроны в проводнике, заставляя их двигаться и создавать индукционный ток.
4) Магнитное и электростатическое поля. Как мы уже установили, электростатическое поле не влияет на появление индукционного тока. Поэтому этот вариант ответа также можно исключить.
Таким образом, правильным ответом является вариант 3) изменяющегося магнитного поля. Именно изменение магнитного поля вызывает появление индукционного тока в замкнутом контуре.
Для определения длин волн, соответствующих границам восьми октав, мы можем использовать формулу для связи частоты (f) и длины волны (λ) звука:
λ = c / f
где c - скорость звука в воздухе, примерно равная 343 м/с.
Давайте рассмотрим каждую октаву по порядку:
1. Субконтроктава:
Граничные частоты: 16 Гц и 32,7 Гц
Для нахождения длины волны для нижней частоты (16 Гц), мы используем формулу:
λ = 343 / 16 = 21,44 м
Для нахождения длины волны для верхней частоты (32,7 Гц):
λ = 343 / 32,7 = 10,49 м
Таким образом, длины волн для субконтроктавы равны примерно 21,44 м и 10,49 м.
2. Контроктава:
Граничные частоты: 32 Гц и 65,4 Гц
Для нахождения длины волны для нижней частоты (32 Гц):
λ = 343 / 32 = 10,72 м
Для нахождения длины волны для верхней частоты (65,4 Гц):
λ = 343 / 65,4 = 5,25 м
Длины волн для контроктавы примерно равны 10,72 м и 5,25 м.
3. Большая октава:
Граничные частоты: 65,4 Гц и 130,8 Гц
Для нахождения длины волны для нижней частоты (65,4 Гц):
λ = 343 / 65,4 = 5,25 м
Для нахождения длины волны для верхней частоты (130,8 Гц):
λ = 343 / 130,8 = 2,62 м
Длины волн для большой октавы примерно равны 5,25 м и 2,62 м.
4. Малая октава:
Граничные частоты: 130,8 Гц и 261,6 Гц
Для нахождения длины волны для нижней частоты (130,8 Гц):
λ = 343 / 130,8 = 2,62 м
Для нахождения длины волны для верхней частоты (261,6 Гц):
λ = 343 / 261,6 = 1,31 м
Длины волн для малой октавы примерно равны 2,62 м и 1,31 м.
5. Первая октава:
Граничные частоты: 261,6 Гц и 523,2 Гц
Для нахождения длины волны для нижней частоты (261,6 Гц):
λ = 343 / 261,6 = 1,31 м
Для нахождения длины волны для верхней частоты (523,2 Гц):
λ = 343 / 523,2 = 0,655 м
Длины волн для первой октавы примерно равны 1,31 м и 0,655 м.
6. Вторая октава:
Граничные частоты: 523,2 Гц и 1046,6 Гц
Для нахождения длины волны для нижней частоты (523,2 Гц):
λ = 343 / 523,2 = 0,655 м
Для нахождения длины волны для верхней частоты (1046,6 Гц):
λ = 343 / 1046,6 = 0,328 м
Длины волн для второй октавы примерно равны 0,655 м и 0,328 м.
7. Третья октава:
Граничные частоты: 1046,6 Гц и 2003 Гц
Для нахождения длины волны для нижней частоты (1046,6 Гц):
λ = 343 / 1046,6 = 0,328 м
Для нахождения длины волны для верхней частоты (2003 Гц):
λ = 343 / 2003 = 0,171 м
Длины волн для третьей октавы примерно равны 0,328 м и 0,171 м.
8. Четвертая октава:
Граничные частоты: 2093,1 Гц и 4184 Гц
Для нахождения длины волны для нижней частоты (2093,1 Гц):
λ = 343 / 2093,1 = 0,164 м
Для нахождения длины волны для верхней частоты (4184 Гц):
λ = 343 / 4184 = 0,082 м
Длины волн для четвертой октавы примерно равны 0,164 м и 0,082 м.
Таким образом, мы рассчитали длины волн для каждой октавы восемиоктавной системы. Это поможет нам понять, как меняется длина волны при изменении высоты звука в пределах октав.
