Question

Горизонтальні рейки розміщені у вертикальному однорідному магнітному полі на відстані 30 см одна від одної. На них лежить стрижень масою 500 г, перпендикулярний до рейок. Визначте індукцію магнітного поля, якщо стрижень під час проходження струму силою 50 А рівномірно рухається по рейках. Коефіцієнт тертя стрижня об рейки становить 0,2.​

Answer 1

Ответ:

67 мТл

Объяснение:

L=0.3 м    m=0.5 кг    I=50 A     μ=0.2   B=?

===

Fтр=Fa

μ*m*g=I*B*L*sinα   (sinα=1)

B=μ*m*g/(I*L)=0.2*0.5*10/(50*0.3)=0.067 Тл

================================

Answer 2

Для визначення індукції магнітного поля у даній ситуації скористаємося другим законом Ома для магнітних кіл:

F = B*l*I

де F - сила, яка діє на рухомий стрижень, B - індукція магнітного поля, l - довжина рухомого відрізка, I - сила струму.

Також врахуємо силу тертя, яка діє на стрижень:

Fт = μ*N

де μ - коефіцієнт тертя, N - сила нормальної реакції.

З рівнянь динаміки можна знайти силу тертя:

Fт = μ*m*g

де m - маса стрижня, g - прискорення вільного падіння.

Розглянемо умову рівномірного руху:

F - Fт = 0

B*l*I - μ*m*g = 0

Отже, можемо виразити індукцію магнітного поля:

B = μ*m*g / (l*I)

Підставимо відомі значення:

B = 0.2 * 0.5 кг * 9.8 м/c² / (0.3 м * 50 А) = 0.98 Т

Таким чином, індукція магнітного поля у даному випадку дорівнює 0.98 Тесла.