Тема . Электродинамика. Магнетизм

.01 Вихревое электрическое поле

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела электродинамика. магнетизм
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#37237

Квадратная проволочная рамка с диаметром проволоки d0   находится вблизи длинного прямого провода с током I0   (см. рисунок). При выключении тока рамка приобретает импульс p0   . Какой импульс получила бы рамка, если бы начальный ток в проводе был I = 3I
      0   , а диаметр проволоки рамки d =  2d0   ? Самоиндукцией рамки пренебречь.
(МФТИ, 1993)

PIC

Показать ответ и решение

При уменьшении тока в проводе рамку пронизывает переменный (во времени) магнитный поток Ф  (t)  , который пропорционален величине тока I(t)  в проводе:

Ф (t) ∼ I(t).

При этом в рамке возникает такой индукционный ток, чтобы возместить изменение потока, то есть ЭДС индукции равна

     Δ-Ф-
ξi =  Δt .

А ток из закона Ома:

    ξ
i = --,
    R

где R  – сопротивление рамки.
Сопротивление же можно найти по формуле:

     ρL     ρl    4ρl
R =  --- = ---2 = --2,
      S    πr     D

где S  – площадь поперечного сечения провода, l  – длина провода, ρ  – удельное сопротивление провода.
На рамку будет действовать силы Ампера, показанные на рисунке

PIC

На левую сторону рамки со стороны магнитного поля провода будет действовать сила Ампера

F1 = iBl

Очевидно, что аналогичная сила F2   будет действовать на правую сторону рамки, их результирующая сила равна F  = F1 − F2   .
За малый промежуток времени Δt  , на рамку будет действовать импульс силы, равны

Δp =  F Δt

Тогда исходя из всего вышенаписанного, полное изменение импульса рамки пропорционально

     2 2
p ∼ I d .

(Здесь опущены постоянны величины). Тогда для второго случая изменение импульса будет равно

        I21d21-
p1 = p0 Id   = 36p0.
         0 0
Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!