Физика Кинематика примеры решения задач

* Через неподвижный гладкий горизонтальный непро-водящий стержень перекинуты два легких гибких провода, к концам которых припаяны два проводящих стержня длиной l так, что оси всех стержней параллельны, а каж­дый из проводов располагается в вертикальной плоскости, перпендикулярной осям стержней. Сис­тема находится в однородном магнитном поле, вектор индукции которого В направлен горизонтально перпендикулярно осям стержней. Масса первого проводящего стержня равна m1, второго – m2 ; Найти установившуюся скорость поступательного движения стержней, если их об­щее сопротивление равно R. Сопротивлением проводов, трением и индуктив­ностью проводящего контура пренебречь.

13. Самоиндукция. Взаимоиндукция.

Энергия магнитного поля.

Явление электромагнитной индукции предполагает появление в проводящем контуре дополнительной ЭДС также и при изменении собственного магнитного потока контура (обусловленного током в самом контуре) – ЭДС самоиндукции. Из закона Био–Саварра–Лапласа (см. 10.1) следует, что магнитная индукция в любой точке пространства пропорциональна силе тока в контуре, следовательно, с учетом (12.2) собственный магнитный поток контура также пропорционален ей:

Фs = LI. (13.1)

Коэффициент пропорциональности L называется коэффициентом самоиндукции или индуктивностью контура. А для ЭДС самоиндукции с учетом соотношений (12.1) и (13.1) получаем:

  . (13.2) Разработка схемы электропривода расчет энергетических показателей

Индуктивность любого контура L очевидно зависит от его размеров и формы, а также от магнитных свойств окружающей среды. Чтобы определить её, надо выразить собственный магнитный поток этого контура Фs через силу протекающего в нем тока. Проиллюстрируем это на простых примерах.

Задача.

Определить индуктивность соленоида – катушки длиной l = 50 см и диаметром d = 5 см, содержащей N = 400 витков.


Решение.

В задаче 12.5 мы нашли индукцию магнитного поля внутри соленоида. Легко получить как магнитный поток, пронизывающий каждый виток соленоида Ф1 = В×S, так и полный поток через все N витков Ф = N×Ф1. Остается использовать равенство (12.14) и очевидные геометрические соотношения:

Ф = N×m0m×n×S×I =.

Выделяя коэффициент пропорциональности между Ф и I, в соответствии с определением индуктивности (13.1), получаем:

,  (13.3)

где V – объём внутри соленоида. В нашем примере

L = 4p ×10-70,8 мГн. 

 


Электростатика примеры решения задач