Главная Вход в систему Регистрация
Задать вопрос Консультации Пользователи Форум
О системе Помощь
Задать вопрос экспертам
Консультация № 174120
10.11.2009, 16:44
0.00 руб.
0 1 1
Образование
Помогите пожалуйста решить задачу по физике!
Проволочное кольцо радиусом 5 см лежит на столе. По кольцу течет ток силой 0,2 А. Поддерживая силу тока неизменной, кольцо перевернули с одной стороны на другую. Какая работа была совершена при этом? Вертикальную составляющую напряженности магнитного поля Земли принять равной 40 А/м.
Заранее спасибо!

Обсуждение

Неизвестный
10.11.2009, 18:10
общий
это ответ
Здравствуйте, Лялюшкин Юрий Николаевич!
Работа силы магнитного поля по повороту рамки (кольца): A=IdФ, где dФ=Ф2-Ф1 - изменение магнитного потока сквозь площадь кольца S=pi*r2.
Ф=BScos(a) -> Ф1=BScos(a1), Ф2=BScos(a2), будем считать, что в первоначальном состоянии нормаль кольца совпадала с вектором индукции магнитного поля (её вертикальной составляющей), т.е. a1=0, a2=180 или pi -> dФ=-BS-BS=-2BS.
Стоит отметить, что вообще-то в задаче не указано, как располагалась нормаль кольца с током... Она могла и не совпадать в начале с вектором магнитной индукции (вертикальной составляющей) поля Земли, а быть направленной в противоположную сторону. В этом случае a1 и a2 поменялись бы местами и знак dФ поменялся на противоположный, т.е. на плюс: dФ=2BS.
Далее, B=мю*мю0*H.
В нашем случае совершённая работа сторонних сил равна работе силы магнитного поля со знаком минус (силы магнитного поля сопротивляются повороту, как, например, в случае работы силы трения), т.е. -A=2*мю*мю0*H*S*I=2*1*12.56*10-7*40*3.14*0.052*0.2=1.58*10-7 (Дж)
Рассчёт обязательно перепроверить.
Удачи.
Форма ответа