Консультация онлайн #200299: рамка удаляется от бесконечно длинного прямого проводника со скоростью 10 м/с в направлении перпендикулярно

Родились сегодня:
goldssky@yandex.ru

регистрация

Лидеры рейтинга

Konstantin Shvetski

Модератор

770

Россия, Северодвинск

Алексеев Владимир Николаевич

Мастер-Эксперт

343

Россия, пос. Теплоозёрск, ЕАО

Михаил Александров

Академик

279

Россия, Санкт-Петербург

CradleA

Мастер-Эксперт

211

Беларусь, Минск

Megaloman

Мастер-Эксперт

148

Беларусь, Гомель

alexleonsm

6-й класс

130

epimkin

Профессионал

120

8.8.15

09.05.2021

JS: 2.8.21
CSS: 4.5.5
jQuery: 3.6.0
DataForLocalStorage: 2021-05-13 03:16:01-standard

наверх

Физика

Консультации и решение задач по физике.

Администратор раздела: Коцюрбенко Алексей Владимирович (Старший модератор)

Ваша подписка: необходимо войти в систему

Консультация онлайн # 200299

Раздел: Физика
Автор вопроса: vladislav.makeev88 (Посетитель)
Дата: 20.02.2021, 14:57 Консультация закрыта
Поступило ответов: 1

Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Рамка удаляется от бесконечно длинного прямого проводника со скоростью 10 м/с в направлении, перпендикулярном проводнику и параллельном плоскости рамки. По проводнику течет постоянны й ток 10 А. Определить ЭДС индукции в рамке через 0,01 с от начала движения, если в начальный момент времени рамка находилась на расстоянии r0=20 см от проводника.

Последнее редактирование 21.02.2021, 11:53 Konstantin Shvetski (Модератор)

Ответ # 280777 от Konstantin Shvetski

Здравствуйте, vladislav.makeev88!
Ну, что... попробуем...
Дано:
v=10 м/с
I=10 A
t₁=0.01 c
r_o=0,2 м
Найти: e_i1
Решение:
1. Согласно закону об электромагнитной индукции ЭДС индукции - есть производная магнитного потока по времени взятая с противоположным знаком. Для контура из одного витка
e_i=-ф'(t)
или
е_i=-dф/dt (1)
2. Магнитный поток - есть функция времени и в данном случае он изменяется, поскольку изменяется магнитная индукция B, которая, в свою очередь, уменьшается, поскольку увеличивается расстояние от проводника
ф(t)=S*B(t) (2)
B(t)=(μμ_o/4π)*2I/R(t) (3)
где
μ=1 - магнитная проницаемость воздуха (вакуума);
μ_o=4π*10^-7 Гн/м - магнитная постоянная;
π=3,14
Контур будем считать квадратным со стороной b,
тогда площадь контура
S=b² (4)
Будем считать, что b=r_o (измерив соответствующие отрезки на рисунке), тогда
S=r_o² (5)
Также, для упрощения последующих записей примем
μμ_o/4π=k=10^-7 Гн/м (6)
3. Расстояние R_o от проводника до контура KLMN можно определять как среднее арифметическое между r_o и (r_o+b), т.е.,
R_o=(r_o+b/2)=3r_o/2 = 0,3 м
тогда
R(t)=R_o+vt (7)
4. Теперь, с учетом всего вышесказанного, имеем
e_i(t)=-ф'(t)=-S*B'(t)=-r_o²*k*2I[(R_o+vt)^-1]'
e_i(t)=2kIr_o²(R_o+vt)^-2*v
e_i1=2kIr_o²v/[(R_o+vt₁)²] =
= 2*10^-7*10*0,2²*10/[(0,3+10*0,01)²] =
= 5*10^-6 B = 5 мкВ
Возможно, слишком много допущений... Возможно, что и не слишком... Если вашим преподавателем будет предложено другое решение, с интересом ознакомлюсь.
Удачи
smile

Konstantin Shvetski

Модератор

23.02.2021, 20:44

спасибо вам большое! очень помогли!

наверх

Мини-форум консультации # 200299

Konstantin Shvetski Модератор ID: 226425 1	= общий = 21.02.2021, 11:52 vladislav.makeev88: Ознакомьтесь, пожалуйста, с Правилами портала. Дубли запрещены! Задавать повторный вопрос идентичного содержания в одну и ту же рассылку разрешается только после истечения срока жизни первого вопроса. ===== С уважением, shvetski
Konstantin Shvetski Модератор ID: 226425 2	= общий = 22.02.2021, 23:37 vladislav.makeev88: что-то, как мне кажется, в условии не хватает... не могу подобраться к площади рамки - нужно бы, чтоб была дана сторона b и хорошо бы, чтоб рамка оказалась квадратная. по рисунку, конечно, можно делать выводы, но хорошо бы, чтоб это было прописано. ===== С уважением, shvetski
Лангваген Сергей Евгеньевич Советник ID: 165461 3	= общий = 24.02.2021, 16:06 Konstantin Shvetski: Константин, добрый день, Формула μμo/4π=k=18,8510-12/(43,14)=710-13 Ф/м не совсем правильна: mu0 = 4pi10-7 Гн/м.
Konstantin Shvetski Модератор ID: 226425 4	= общий = 24.02.2021, 23:19 Лангваген Сергей Евгеньевич: Сергей Евгеньевич, спасибо большое... Горе-мне-горе - это я перепутал с электрической постоянной. Исправил - пересчитал. Спасибо - еще раз ===== С уважением, shvetski
Konstantin Shvetski Модератор ID: 226425 5	= общий = 24.02.2021, 23:21 vladislav.makeev88: Посмотрите, пожалуйста, исправленный вариант решения. (Первоначально перепутал значения электрической и магнитной постоянных. Прошу прощения. ) ===== С уважением, shvetski
vladislav.makeev88 Посетитель ID: 404810 6	= общий = 25.02.2021, 04:05 СПАСИБО

наверх

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.