Question

Самолет с размахом крыльев 18 м движется горизонтально со скорость 800 км/ ч . Вертикальная составляющая напряженности магнитного поля Земли Н=40 А*м. Определить разность потенциалов между концами крыльев. Будет ли гореть маломощная лампочка, если с помощью проводов подключить ее к концам крыльев? (пожалуйста с объяснениями)​

Answer 1

Дано:

L=18 м

V=800 км/ч     ИЛИ  V ≈ 220 м/с

H=40 А*м

____________

U - ?

Разность потенциалов на концах проводника:

U = B*V*L

Но:

B=μ₀*H

Тогда:

U = μ₀*H*V*L = 4*π*10⁻⁷*40*220*18 ≈ 0,20 В

Ответ: U=0,20 вольт

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать закон Эйнштейна-Лоренца, который определяет величину ЭДС индукции в проводнике, движущемся в магнитном поле.

Формула для расчета ЭДС индукции (E) в проводнике, движущемся в магнитном поле, выглядит следующим образом:

E = B * L * v,

где B - магнитная индукция (в нашем случае вертикальная составляющая напряженности магнитного поля Земли, равная 40 А/м), L - длина проводника, на который действует магнитное поле (в нашем случае размах крыльев, равный 18 м), v - скорость движения проводника в магнитном поле (в нашем случае 800 км/ч).

Прежде чем продолжить, необходимо привести скорость км/ч к м/с: 800 км/ч * (1000 м/км) / (3600 с/ч) = 222.22 м/с.

Теперь мы можем подставить значения в формулу: E = 40 А/м * 18 м * 222.22 м/с = 159,996 В.

Таким образом, разность потенциалов между концами крыльев составляет 159,996 В.

Ответим на вторую часть вопроса. Для того чтобы маломощная лампочка загорелась, необходимо, чтобы между ее клеммами была подана разность потенциалов. В нашем случае разность потенциалов составляет 159,996 В, что достаточно большое значение. При подключении лампочки к концам крыльев, она будет освещаться.