Question

ДАЮ 43 БАЛЛА!!! Подвижная перемычка АБ квадратного сечения из константана лежит на двух толстых гладких стержнях. К концам стержней подключают источник тока, обеспечивающий напряжение на перемычке, равное 12 В. Длина перемычки 20 см, площадь поперечного сечения 2 мм2. Каково минимальное значение модуля вектора магнитной индукции горизонтального однородного магнитного поля в области перемычки, если она при замыкании ключа перестала давить на стержни? Электрическим сопротивлением стержней можно пренебречь.

Answer 1

Ответ:

Задача 3. По длинным вертикальным проводящим штангам, находящимся на расстоянии l=10 см друг от друга, может без трения скользить, не теряя электрического контакта и оставаясь перпендикулярной рельсам, проводящая перемычка массой m. Штанги соединены через два резистора с сопротивлением r=1 Ом и идеальную батарею с ЭДС E=2,4 В. Сопротивлением остальных участков цепи можно пренебречь. Система находится в горизонтальном постоянном однородном магнитном поле с индукцией B=1 Тл, перпендикуляром плоскости рисунка. Ускорение свободного падения принять равным g=10 м/c^2.

Answer 2

Для решения этой задачи, мы можем использовать закон Лоренца, который описывает силу, действующую на проводник с током в магнитном поле:

F = BIL

Где: F - сила, действующая на проводник (в данном случае, перемычку), B - магнитная индукция магнитного поля, I - ток через проводник, L - длина проводника, находящегося в магнитном поле.

В данной задаче перемычка перестает давить на стержни, что означает, что сила на перемычку должна быть равна нулю:

F = 0

Так как электрическое сопротивление стержней можно пренебречь, то сила, действующая на перемычку, обеспечивается только магнитным полем, и ток будет равномерно распределен по всей длине перемычки.

Также мы знаем, что напряжение на перемычке равно 12 В, а ее длина L = 20 см = 0.2 м и площадь поперечного сечения S = 2 мм² = 2 * 10^(-6) м².

Теперь мы можем выразить ток I через напряжение и сопротивление R:

I = U / R

Сопротивление R можно выразить через формулу:

R = ρ * (L / S)

Где: ρ - удельное сопротивление материала перемычки.

Теперь мы можем объединить все эти формулы и найти минимальное значение магнитной индукции B:

0 = B * (U / R) * L

B = (U / (R * L))

R = ρ * (L / S)

B = (U / (ρ * (L / S) * L))

Теперь подставим известные значения:

U = 12 В L = 0.2 м S = 2 * 10^(-6) м²

Для нахождения значения ρ (удельного сопротивления материала перемычки), нам нужно знать, из какого материала она сделана. Удельное сопротивление разных материалов разное.

Итак, минимальное значение модуля магнитной индукции B будет зависеть от удельного сопротивления материала перемычки (ρ). Если у вас есть информация о материале перемычки, то вы можете использовать соответствующее значение удельного сопротивления для расчета B. Без этой информации невозможно точно определить минимальное значение B.