18.01.2020, 02:50 [+3 UTC]
в нашей команде: 4 150 чел. | участники онлайн: 5 (рекорд: 21)

:: РЕГИСТРАЦИЯ

задать вопрос

все разделы

правила

новости

участники

доска почёта

форум

блоги

поиск

статистика

наш журнал

наши встречи

наша галерея

отзывы о нас

поддержка

руководство

Версия системы:
7.80 (15.01.2020)
JS-v.1.35 | CSS-v.3.36

Общие новости:
06.01.2020, 22:45

Форум:
13.01.2020, 16:40

Последний вопрос:
18.01.2020, 02:32
Всего: 151434

Последний ответ:
17.01.2020, 19:30
Всего: 259652

Последняя рассылка:
18.01.2020, 00:15

Писем в очереди:
0

Мы в соцсетях:

Наша кнопка:

RFpro.ru - здесь вам помогут!

Отзывы о нас:
05.12.2016, 14:14 »
Алексеев Владимир Николаевич
За подборку сайтов огромное Спасибо, Игорь Витальевич! Я счастлив надолго! [вопрос № 190206, ответ № 274386]
07.06.2010, 19:07 »
малетин олег валериянович
Спасибо, Александр Львович, за ответ. [вопрос № 178960, ответ № 261951]

РАЗДЕЛ • Физика

Консультации и решение задач по физике.

[администратор рассылки: Гордиенко Андрей Владимирович (Специалист)]

Лучшие эксперты в этом разделе

Коцюрбенко Алексей Владимирович
Статус: Модератор
Рейтинг: 960
Gluck
Статус: Студент
Рейтинг: 505
epimkin
Статус: Бакалавр
Рейтинг: 425

Перейти к консультации №:
 

Консультация онлайн # 196643
Раздел: • Физика
Автор вопроса: dar777 (1-й класс)
Отправлена: 10.10.2019, 23:40
Поступило ответов: 1

Здравствуйте, уважаемые эксперты! Прошу вас ответить на следующий вопрос:
Квадратная проволочная рамка со стороной a и прямой проводник с током I лежат в одной плоскости. Сопротивление рамки R. Ток в проводнике уменьшится от величины I1 до I2. Найти количество электричества, протекшее в рамке.
Сделать рисунок.

Состояние: Консультация закрыта

Здравствуйте, dar777!

Дано: квадратная проволочная рамка и прямой проводник с током лежат в одной плоскости; a -- сторона рамки; I1, I2 -- соответственно начальный и конечный токи в проводнике; b -- расстояние от проводника до рамки; R -- сопротивление рамки.

Определить: q -- количество электричества, протёкшее в рамке за время Δt изменения тока.

Решение

Пусть прямой бесконечный проводник с током и проволочная рамка расположены в одной плоскости так, как показано на рисунке в прикреплённом файле.

При любом изменении магнитного потока Ф через поверхность, ограниченную контуром рамки, в этом контуре возникает электродвижущая сила индукции ℰi=-dФ/dt [1, с. 277]. В замкнутом контуре с сопротивлением R протекает индукционный ток Ii=ℰi/R=-(1/R)(dФ/dt) [1, с. 207] (при этом мы пренебрегаем явлением самоиндукции, считая индуктивность контура незначительной). Заряд dq, протекающий через любое сечение проводника за время dt, равен dq=Iidt=-dФ/R [1, с. 195]. Интегрируя последнее уравнение, получим 0qdq=-(1/R)Ф1Ф2dФ (здесь Ф1, Ф2 -- соответственно начальный и конечный потоки через поверхность, ограниченную замкнутым контуром),

q=-(Ф21)/R. (1)

Знак "минус" в формуле (1) указывает на то, что протекавший по замкнутому контуру индукционный ток своим магнитным полем препятствовал изменению внешнего магнитного потока.

Магнитная индукция бесконечного проводника с током I в точке, расположенной на расстоянии x от проводника, определяется по формуле B=μ0I/(2πx) [1, с. 238], где μ0≈4π*10-7 Гн/м -- магнитная постоянная [1. с. 235]. Разделим поверхность, ограниченную замкнутым контуром рамки на узкие полоски шириной dx, в пределах каждой из которых магнитная индукция постоянна. Магнитный поток через такую полоску составляет dФ=ВdS=(μ0I/(2πx))(adx)=μ0Ia/(2π)(dx/x), а через всю поверхность, ограниченную замкнутым контуром рамки,
Ф=μ0Ia/(2π)bb+a(dx/x)=(μ0Ia/(2π))(ln(1+a/b)).

Значит,
Ф1=(μ0I1a/(2π))(ln(1+a/b));

Ф2=(μ0I2a/(2π))(ln(1+a/b));

в соответствии с формулой (1),
q=(μ0(I1-I2)a/(2πR))(ln(1+a/b)).


Ответ: (μ0(I1-I2)a/(2πR))(ln(1+a/b)).

Литература
1. Детлаф А. А., Яворский Б. М. Курс физики. -- М.: Высшая школа, 1989. -- 608 с.


Консультировал: Гордиенко Андрей Владимирович (Специалист)
Дата отправки: 15.10.2019, 21:40

-----
 Прикрепленный файл (кликните по картинке для увеличения):

5
Это самое лучшее решение!
-----
Дата оценки: 15.10.2019, 22:01

Рейтинг ответа:

+1

[подробно]

Сообщение
модераторам

Отправлять сообщения
модераторам могут
только участники портала.
ВОЙТИ НА ПОРТАЛ »
регистрация »

Возможность оставлять сообщения в мини-форумах консультаций доступна только после входа в систему.
Воспользуйтесь кнопкой входа вверху страницы, если Вы зарегистрированы или пройдите простую процедуру регистрации на Портале.

Яндекс Rambler's Top100

главная страница | поддержка | задать вопрос

Время генерирования страницы: 0.16189 сек.

© 2001-2020, Портал RFPRO.RU, Россия
Калашников О.А.  |  Гладенюк А.Г.
Версия системы: 7.80 от 15.01.2020
Версия JS: 1.35 | Версия CSS: 3.36