Treść zadania

Najlepsze rozwiązanie

• 

  1 0

  antekL1 30.5.2011 (06:47)

  1.
  1 2
  | | To są 2 przewodniki w których płynie prąd z dołu ekranu do góry.
  | X
  | | Ten o numerze 1 wytwarza pole magnetyczne
  | | którego linie są okręgami prostopadłymi do płaszczyzny ekranu
  
  Na przykład jedna z linii pola "wychodzi" z ekranu po lewej stronie przewodnika 1, zatacza półokrąg i "wchodzi" pod ekran w punkcie oznaczonym znakiem "X" (a pod ekranem zatacza drugi półokrąg, aby kółko się zamknęło).
  W punkcie X prąd w przewodniku 2 płynie w górę ekranu - ustaw w tym kierunk kciuk wyprostowanej prawej dłoni, kciuk ma być pod kątem prostym do dłoni.
  Pole magnetyczne od pierwszego przewodnika w punkcie X jest skierowane wgłąb ekranu - pokaż ten kierunek pozostałymi palcami. Teraz zegnij 3 palce: najmniejszy i 2 kolejne pod kątem prostym do wskazującego palca, który nadal pokazuje w głąb ekranu.
  Te 3 palce pokazują kirunek siły działającej na przewód 2 ze ztrony przewodu 1. Jak widać - przyciągają się.
  Pokazałaś przyciąganie stosując "poznane wiadomości" - to, że przewodnik z prądem wytwarza pole magnetyczne i że to pole wywołuje siłę Lorentza w innym przewodzie z prądem.
  Przypominam: Kciuk prawej dłoni w kierunku prądu, palec wskazujący w kierunku pola, a 3 pozostałe, zgięte pod kątem prostym do kciuka i palca wskazującego pokazują kierunek siły. Tak się znajduje wynik iloczynu wektorowego.
  
  2.
  Jeżeli przewodnik jest prostopadły do pola to wartość siły Lorentza F wynosi:
  F = B I L
  W tym zadaniu: L = 1 m, F = 4 N, I = 250 ma czyli 0,25 A.
  Liczymy wartość indukcji magnetycznej B
  B = F / ( I * L ) = 4 / ( 1 * 0,25) = 16 T (tesli).
  
  3.
  Dane:
  I1 = 2A ; I2 = 300 mA czyli 0,3 A - natężenia prądów
  L = 10 m - długośći przewodów
  d = 2 mm czyli 0,002 m - odległość przewodów
  F = 6 * 10^(-4) N - siła oddziaływania przewodów.
  Szukam mi0 - przenikalności magnetycznej powietrza.
  
  Trzeba zastosować kolejno 2 wzory. Najpierw obliczam wartość indukcji B pola magnetycznego wytwarzanego przez pierwszy przewód w odległości d od niego. Tutaj długość przewodu NIE ma znaczenia, ważne jest tylko, aby L było dużo większe niż d, aby można było traktować przewód jako nieskończenie długi. Wzór na B:
  B = \mu_0\cdot\frac{I_1}{2\pi d}
  Następnie obliczam siłę F z jaką pole B oddziałuje na drugi przewód. Tutaj długość odcinka L ma znaczenie, gdyż ta siła zależy od długości przewodnika "zanurzonego" w polu B (w szczególności może być nieskończona dla nieskończonego przewodnika). Wzór na F
  F = BI_2L
  Wstawiam B z pierwszego wzoru do drugiego:
  F = \mu_0\cdot\frac{I_1}{2\pi d}I_2 L
  Obliczam mi0
  \mu_0 = \frac{2\pi F d}{I_1 I_2 L}
  Wstawiam dane, pamiętając o zamianie mA na A i mm na m.
  \mu_0 = \frac{2\pi\cdot 6\cdot 10^{-4}\cdot 0{,}002}{2\cdot 0{,}3\cdot 10} = 4\pi\cdot 10^{-7}\,\,\frac{N}{A^2}
  Wynik jest dokładną wartością tablicową.

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie