Консультация № 173006
07.10.2009, 09:56
0.00 руб.
0 1 1
Господа эксперты, помогите!!

Через сечение S=ab алюминиевой пластинки (а - толщина, b - высота пластинки) пропускается ток I=5 А. Пластинка помещена в магнитное поле, перпендикулярное ребру b и направлению тока. Определить возникающую при этом поперечную разность потенциалов, если индукция магнитного поля В=0,5 Тл и толщина пластинки а=0,1 мм. Концентрацию электронов проводимости считать равной концентрации атомов.

Заранее благодарю.

Обсуждение

в сети
Посетитель
226425
1567
07.10.2009, 11:40
общий
это ответ
Здравствуйте, Анна Зорина.
Дано:
I=5 A
B=0.5 Тл
а=0,1 мм = 10-4 м
Найти:
U
Кроме того, нам понадобится
Плотность алюминия [$961$]=2,7*103 кг/м3
Молярная масса алюминия М=27*10-3 кг/моль
Число Авогадро NA=6*1023 1/моль

Решение:
Сила тока в проводнике (пластинке)

I=e*n*V*S = e*n*V*a*b (1),

где V - скорость электронов

n=NА/V[$956$] (2) - концентрация электронов проводимости.

Молярный объем алюминия

V[$956$]=M/[$961$],

тогда, можно переписать формулу (2)

n=NA*[$961$]/M (3)

Подставим последнее выражение в формулу (1) и выразим скорость электронов V

V=M*I/(e*NA*[$961$]*a*b) (4)

Теперь рассмотрим движение электрона в пластинке и силы, действующие на него.
Под действием магнитного поля на электрон действует сила Лоренца

FЛ=e*V*B (5)

Кулоновская сила обеспечивается скапливающимся по краям пластинки зарядом

FK=e*U/b (6)

Приравняв (5) и (6) выразим U

U=b*V*B (7)

C учетом формулы (4), сократив на b, окончательно

U=M*I*B/(e*NA*[$961$]*a)

Проверим размерность

[U]=(кг/моль *А*Тл)/Кл* 1/моль * кг/м3 * м) = (м2*А*Тл)/Кл = м*Н/Кл = Дж/Кл=В

Вычисления:

U=27*10-3*5*0.5/(1.6*10-19*6*1023*2.7*103*10-4)=2.6*10-6 В.

Удачи
5
Просто великолепно! Спасибо большое!!!
Об авторе:
С уважением
shvetski
Форма ответа