Question

Сила тока в прямом бесконечном проводнике равна I. На расстоянии r0 от проводника находится плоский контур, образованный двумя параллельными шинами, по которым перемещается прямой проводник, и резистором с сопротивлением R. Расстояние между шинами равно a, скорость движения проводника v. Найти, по каким законам изменяется со временем: пронизывающий контур магнитный поток Ф(t); ЭДС индукции является(t); индукционный ток в контуре Ii(t) количество теплоты Q, выделяемой в контуре за промежуток времени от t1 до t2.

Answer 1

Відповідь:

Пояснення:

Answer 2

Для решения данной задачи будем использовать законы электромагнетизма и закон Ома.

1. Пронизывающий контур магнитный поток Ф(t): Магнитный поток через плоский контур определяется формулой Ф = B * S * cos(θ), где B - магнитная индукция, S - площадь контура, θ - угол между вектором магнитной индукции и нормалью к площади контура.

В данном случае магнитное поле создается прямым проводником с током I. На расстоянии r0 от проводника магнитная индукция B будет зависеть от закона Био-Савара-Лапласа и равна B = (μ₀ * I) / (2 * π * r0), где μ₀ - магнитная постоянная.

Таким образом, магнитный поток Ф(t) будет изменяться по закону: Ф(t) = (μ₀ * I * S * cos(θ)) / (2 * π * r0)

2. ЭДС индукции E(t): Согласно закону Фарадея электродвижущая сила (ЭДС) индукции E(t) в контуре равна скорости изменения магнитного потока через контур по времени: E(t) = -dФ(t) / dt = -d/dt [(μ₀ * I * S * cos(θ)) / (2 * π * r0)]

3. Индукционный ток в контуре Ii(t): Согласно закону Ома для контура сопротивления R, индукционный ток Ii(t) будет равен отношению ЭДС индукции к сопротивлению: Ii(t) = E(t) / R

4. Количество теплоты Q, выделяемой в контуре за промежуток времени от t1 до t2: Количество теплоты Q, выделяемое в контуре, определяется законом Джоуля-Ленца: Q = ∫(Ii(t)^2 * R) dt, где интеграл берется от t1 до t2.

Таким образом, для решения задачи необходимо знать площадь контура S, угол θ, сопротивление R, время t1 и t2, а также провести вычисления в соответствии с указанными формулами.