ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.12.2020
Просмотров: 1856
Скачиваний: 4
6.2 Методичні вказівки до розв’язування задач:
-
Для визначення ЕРС індукції за законом Фарадея треба обчислити зміну потоку індукції крізь площу, обмежену контуром. При цьому не має значення, чому змінюється цей потік: чи тому, що змінилася форма самого контуру, чи тому, що він перемістився в неоднорідному полі, чи тому, нарешті, що змінилася з часом магнітна індукція самого поля.
-
Якщо треба знайти різницю потенціалів на кінцях провідника, який рухається в магнітному полі, слід мати на увазі, що ця різниця потенціалів чисельно дорівнює ЕРС, яка індукується в провіднику. Завжди можна знайти ЕРС індукції в рухомому провіднику методом обчислення зміни магнітного потоку, якщо доповнити цей провідник до замкненого контуру. При цьому всі частини контуру, крім провідника, повинні залишатися нерухомими.
6.3 Приклади розв’язування задач:
Задача №1
Який магнітний потік пронизує плоску поверхню площею S при індукції поля B, якщо ця поверхня: а) перпендикулярна вектору індукції поля, б) розтошована під кутом α до вектора індукції?
Дано: Розв’язання
Задача №2
Знайти швидкість v заряженої частинки, якої вона набула, пройшовши прискорюючи напругу U і потрапивши в магнітне поле індукцією B, описаши коло радіусом R.
Дано: Розв’язання
Задача №3
З якою швидкістю треба переміщати провідник довжина активної частини якого l , під кутом α до ліній індукції магнітного поля, щоб у провіднику збуджувалася ЕРС індукції ε. Індукція магнітного поля дорівнює В.
Д ано: Розв’язання
Задача №4
Яка ЕРС самоіндукції збуджується в обмотці електромагніта індуктивністю L при рівномірній зміні сили струму в ній на ΔІ за час t.
Д ано: Розв’язання
6.4 Задачі для самостійного розв’язування:
Задача №1
Максимальний обертаючий момент, який діє на рамку площею 1 см2, що знаходиться в магнітному полі, дорівнює 2 мкН*м. Сила струму, який тече у рамці, 0, 5 А. Знайти індукцію магнітного поля.
Задача №2
Рамка площею 400 см2 поміщена в однорідне магнітне поле індукцією 0,1 Тл так, що нормаль до рамки перпендикулярна лініям індукції. При якій силі струму на рамку діятиме обертаючий момент 20 мН *м?
Задача №3
Плоска прямокутна котушка з 200 витків із сторонами 10 і 5 см знаходиться в однорідному магнітному полі індукцією 0,05 Тл. Який максимальний обертаючий момент може діяти на котушку в цьому полі, якщо сила струму в котушці 2 А?
Задача №4
Із дроту завдовжки 8 см зроблені контури: а) квадратний; б) круговий. Знайти максимальний обертаючий момент, який діє на кожний контур, поміщений у магнітне поле індукцією 0,2 Тл при силі струму в контурі 4 А.
Задача №5
Магнітний потік усередині контуру, площа поперечного перерізу якого 60 см2, дорівнює 0,3 мВб. Знайти індукцію поля усередині контуру. Поле вважати однорідним.
Задача №6
Який магнітний потік пронизує плоску поверхню площею 50 см2 при індукції поля 0,4 Тл, якщо ця поверхня перпендикулярна вектору індукції поля
Задача №7
Який магнітний потік пронизує плоску поверхню площею 50 см2 при індукції поля 0,4 Тл, якщо ця поверхня розташована під кутом 45° до вектора індукції.
Задача №8
Який магнітний потік пронизує плоску поверхню площею 50 см2 при індукції поля 0,4 Тл, якщо ця поверхня розташована під кутом 30° до вектора індукції?
Задача №9
Чому дорівнює індукція магнітного поля, в якому на провідник із довжиною активної частини 5 см діє сила 50 мН? Сила струму в провіднику 25 А . Провідник розташований перпендикулярно індукції магнітного поля.
Задача №10
З якою силою діє магнітне поле індукцією 10 мТл на провідник, у якому сила струму 50 А, якщо довжина активної частини провідника 0,1 м? Лінії індукції поля і струм взаємно перпендикулярні.
Задача №11
Сила струму в горизонтально розташованому провіднику завдовжки 20 см і масою 4 г дорівнює 10 А. Знайти індукцію магнітного поля, в яке потрібно помістити провідник, щоб сила тяжіння урівноважилася силою Ампера.
Задача №12
У провіднику з довжиною активної частини 8 см сила струму дорівнює 50 А. Він знаходиться в однорідному магнітному полі індукцією 20 мТл. Яку роботу виконало джерело струму, якщо провідник перемістився на 10 см перпендикулярно лініям індукції?
Задача №13
Яка сила діє на протон, щорухається зі швидкістю 10 Мм/с у магнітному полі індукцією 0,2 Тл, перпендикулярно лініям індукції?
Задача №14
У напрямку, перпендикулярному лініям індукції, влітає в магнітне поле електрон зі швидкістю 10 Мм/с. Знайти індукцію поля, якщо електрон описав у полі коло радіусом 1 см.
Задача №15
Протон у магнітному полі індукцією 0,01 Тл описав коло радіусом 10 см. Знайти швидкість протона.
Задача №16
Знайти швидкість зарядженої частинки, якої вона набула, пройшовши прискорюючу напругу U і, потрапивши в магнітне поле індукцією В, описала коло радіусом R.
U,кВ |
В,Тл |
R,м |
8,7 |
0,12 |
0,27 |
Задача №17
Знайти швидкість зарядженої частинки, якої вона набула, пройшовши прискорюючу напругу U і, потрапивши в магнітне поле індукцією В, описала коло радіусом R.
U,кВ |
В,Тл |
R,м |
12,1 |
0,087 |
0,17 |
Задача №18
Знайти швидкість зарядженої частинки, якої вона набула, пройшовши прискорюючу напругу U і, потрапивши в магнітне поле індукцією В, описала коло радіусом R.
U,кВ |
В,Тл |
R,м |
15,3 |
0,16 |
0,042 |
Задача №19
Знайти швидкість зарядженої частинки, якої вона набула, пройшовши прискорюючу напругу U і, потрапивши в магнітне поле індукцією В, описала коло радіусом R.
U,кВ |
В,Тл |
R,м |
2,17 |
0,028 |
0,084 |
Задача №20
Знайти швидкість зарядженої частинки, якої вона набула, пройшовши прискорюючу напругу U і, потрапивши в магнітне поле індукцією В, описала коло радіусом R.
U,кВ |
В,Тл |
R,м |
4,19 |
0,107 |
0,032 |
Задача №21
За 5 мс магнітний потік, що пронизує контур, зменшується з 9 до 4 мВб. Знайти ЕРС індукції в контурі.
Задача №22
Знайти швидкість зміни магнітного потоку в соленоїді з 2000 витків при збудженні в ньому ЕРС індукції 120 В.
Задача №23
Скільки витків має містити котушка з площею поперечного Перерізу 50 см2, щоб при зміні магнітної індукції від 0,2 до 0,3 Тл протягом 4 мс в ній збуджувалася ЕРС 10 В?
Задача №24
Усередині витка радіусом 5 см магнітний потік змінився на 18,6 мВб за 5,9 мс. Знайти напруженість вихрового електричного поля у витку.
Задача №25
Який заряд q пройде через поперечний переріз витка, опір якого R = 0,03 Ом, при зменшенні магнітного потоку всередині витка на ΔФ = 12 мВб?
Задача №26
У магнітне поле індукцією В = 0,1 Тл поміщений контур, виконаний у формі колового витка радіусом R = 3,4 см. Виток зроблений із мідного дроту, площа поперечного перерізу якого S = 1 мм2. Нормаль до площини витка збігається з лініями індукції поля. Який заряд пройде через поперечний переріз витка при зникненні поля?
Задача №27
У витку, виконаному з алюмінієвого дроту завдовжки 10 см і площею поперечного перерізу 1,4 мм2, швидкість зміни магнітного потоку 10 мВб/с. Знайти силу індукційного струму.
Задача №28
Знайти ЕРС індукції в провіднику з довжиною активної частини 0,25 м, яка переміщується в однорідному магнітному полі індукцією 8 мТл зі швидкістю 5 м/с під кутом 30° до вектора магнітної індукції.
Задача №29
З якою швидкістю треба переміщати провідник, довжина активної частини якого 1 м, під кутом 60° до ліній індукції магнітного поля, щоб у провіднику збуджувалася ЕРС індукції 1 В? Індукція магнітного поля дорівнює 0,2 Тл.
Задача №30
Яка індуктивність контуру, якщо при силі струму 5 А в ньому виникає магнітний потік 0,5 мВб?
Задача №31
Який магнітний потік виникає в контурі індуктивністю 0,2 мГн при силі струму 10 А?
Задача №32
Знайти індуктивність провідника, в якому рівномірна зміна сили струму на 2 А протягом 0,25 с збуджує ЕРС самоіндукції 20 мВ.
Задача №33
Яка ЕРС самоіндукції збуджується в обмотці електромагніта індуктивністю 0,4 Гн при рівномірній зміні сили струму в ній на 5 А за 0,02 с?
Задача №34
У котушці індуктивністю 0,6 Гн сила струму дорівнює 20 А. Яка енергія магнітного поля цієї котушки? Як зміняться енергія поля, якщо сила струму зменшиться удвічі?
Задача №35
Якою має бути сила струму в обмотці дроселя індуктивністю 0,5 Гн, щоб енергія поля дорівнювала 1 Дж?
Задача №36
Знайти енергію магнітного поля соленоїда, у якому при силі струму 10 А виникає магнітний потік 0,5 Вб.
Задача №38
При зміні сили струму в електромагніті з І1 до І2 енергія магнітного поля змінилася на ΔW. Знайти індуктивність електромагніта.
I2,A |
I1,A |
ΔW, Дж |
2,8 |
14,3 |
-1,7 |