Question

Провідний стержень довжиною 50см і опором 2,5Ом помістили в магнітне поле з індукцією 0,2 Тл перпендикулярно до лінії магнітної індукції і пропустили струм. Яку механічну потужність треба розвивати щоб рухати стержень перпендикулярно до ліній індукції рівномірно з швидкістю 10 м/с

Answer 1

Щоб рухати стержень перпендикулярно до ліній індукції рівномірно з швидкістю 10 м/с, потрібно розвивати механічну потужність, рівну силі, яку наложуть на стержень магнітні сили.

Сила, яку наложуть на стержень магнітні сили, рівна продукту індукції магнітного поля, індуктивного напруги і довжини стержня:

F = B * L * i,

Де B - індукція магнітного поля, L - довжина стержня, i - індуктивна напруга.

Індуктивна напруга рівна опору стержня і струму, який пропускається через нього:

i = R / L = 2,5 Ом / 0,5 м = 5 В/м.

Тоді сила, яку наложуть на стержень магнітні сили, рівна:

F = 0,2 Тл * 0,5 м * 5 В/м = 0,5 Н.

Щоб рухати стержень перпендикулярно до ліній індукції рівномірно з швидкістю 10 м/с, потрібно розвивати механічну потужність, рівну силі, яку наложуть на стержень магнітні сили. Тобто, потрібно розвивати механічну потужність рівну 0,5 Н.

Також необхідно врахувати, що механічна потужність рівна продукту сили і швидкості:

P = F * v,

Де P - механічна потужність, F - сила, v - швидкість.

Отже, механічна потужність, яку треба розвивати, рівна:

P = 0,5 Н * 10 м/с = 5 Вт.

Отже, для того, щоб рухати стержень перпендикулярно до ліній індукції рівномірно з швидкістю 10 м/с, потрібно розвивати механічну потужність рівну 5 Вт.