I et plan vinkelret på magnetfeltet er intensiteten

På et plan vinkelret på et magnetfelt med intensitet 100 A/m er der en rektangulær leder på 1 m lang, som roterer rundt om en akse, der går gennem en af ​​dens ender. En strøm med en kraft på 10 A flyder langs lederen, og vinkelhastigheden er 50 s^-1. Det er påkrævet at bestemme det arbejde, som dirigenten udfører på 10 minutter.

Lad os først finde lederens magnetiske moment. For en rektangulær leder er det magnetiske moment bestemt af formlen: M = abI, hvor a og b er rektanglets sider, I er strømstyrken i lederen.

M = 1110 = 10 A*m^2

Så finder vi tidspunktet for kræfter, der virker på lederen. For at gøre dette bruger vi formlen: M = BMsin(α), hvor B er den magnetiske induktion, α er vinklen mellem magnetfeltets retning og normalen til lederen.

Da lederen roterer vinkelret på magnetfeltet, så er α = 90°, og sin(α) = 1. Så er M = B*M.

Lederens magnetiske moment er konstant, og den magnetiske induktion i dette tilfælde ændres heller ikke, så kraftmomentet vil også være konstant: M = 100101 = 1000 N*m.

Endelig kan vi beregne lederens arbejde på 10 minutter ved hjælp af formlen: A = MåhΔt, hvor ω er lederens vinkelhastighed, Δt er rotationstiden.

A = 100050(10*60) = 3.000.000 J = 3 MJ

Konduktøren udførte således 3 MJ arbejde i 10 minutters rotation.

Digitalt produkt: "Produktnavn"

Vi præsenterer dig for et digitalt produkt, som vil give dig adgang til unik information, udvide din viden og færdigheder inden for et bestemt område. Vores produkt kan være nyttigt for både begyndere og professionelle.

Produktnavn: "Produktnavn".

Beskrivelse: I et plan vinkelret på et magnetfelt med intensitet 100 A/m roterer en rektangulær leder på 1 m lang om en akse, der går gennem enden af ​​lederen. En strøm på 10 A føres gennem lederen, lederens vinkelhastighed er 50 s^-1. Dette produkt giver dig mulighed for at studere mere detaljeret elektromagnetismens love og deres anvendelse i praksis.

Omkostninger: Prisen på produktet er 100 rubler.

Køb et produkt: For at købe et produkt, følg linket: Køb.

Produkt beskrivelse:

Vi præsenterer for dig det digitale produkt "The Laws of Electromagnetism", som vil give dig adgang til unik information, udvide din viden og færdigheder inden for elektromagnetisme. Vores produkt indeholder en detaljeret beskrivelse af elektromagnetismens grundlæggende love, deres anvendelse i praksis, samt mange opgaver og eksempler til at konsolidere den erhvervede viden.

Især i vores produkt finder du en detaljeret løsning på problem 31173, hvor du skal bestemme rotationsarbejdet for en leder i et magnetfelt. Løsningen bruger Biot-Savart-Laplace-loven til at beregne kraftmomentet, samt formler til at beregne lederens magnetiske moment og rotationsarbejdet. Løsningen er ledsaget af en kort registrering af tilstanden, udledningen af ​​beregningsformlen og svaret.

Vores produkt kan være nyttigt for både begyndere og professionelle specialister inden for elektromagnetisme og fysik. Ved at købe vores produkt får du en unik mulighed for at uddybe din viden og anvende den i praksis.

Omkostninger: Prisen på produktet er 100 rubler.

Køb et produkt: For at købe et produkt, følg linket: Køb.

***

Dette produkt er en rektangulær leder, der kan rotere i et plan vinkelret på et magnetfelt på 100 A/m. Lederen har en længde på 1 m og der føres en strøm på 10 A. Lederens vinkelhastighed er 50 s^-1.

For at løse problemet er det nødvendigt at bestemme lederens rotationsarbejde om 10 minutter. For at gøre dette kan du bruge formlen:

W = AE = (1/2)Iω^2

hvor W er arbejde, ΔE er ændringen i kinetisk energi, I er inertimomentet, ω er vinkelhastigheden.

Inertimomentet for en rektangulær leder kan beregnes ved hjælp af formlen:

I = (1/12)m(a^2+b^2)

hvor m er lederens masse, a og b er dimensionerne af rektanglets sider.

For at bestemme lederens masse kan du bruge formlen:

m = ρV

hvor ρ er tætheden af ​​ledermaterialet, V er dets volumen.

Ved hjælp af Lorentz' lov kan vi beregne kraften, der virker på lederen:

F = BIL

hvor B er magnetisk induktion, L er længden af ​​lederen.

Så ved hjælp af Newtons anden lov kan lederens acceleration og derfor vinkelaccelerationen beregnes:

a = F/m

a = a/R

hvor R er radius af den cirkel, som lederen bevæger sig langs.

Ved at erstatte de fundne værdier i formlen for arbejde, kan du bestemme værdien på 10 minutter.

Dette produkt er et problem at løse, ikke en fysisk genstand. Beskrivelsen af ​​opgaven er allerede givet i teksten.

Så der er en lige leder med en længde på l = 1 m, gennem hvilken der strømmer en strøm med kraft I = 10 A. Lederen roterer i et plan vinkelret på et magnetfelt med styrke H = 100 A/m, med en frekvens n = 50 rps. Rotationsaksen passerer gennem en af ​​lederens ender.

Det er nødvendigt at bestemme det arbejde, som marken udfører i løbet af tiden t = 10 minutter.

For at løse problemet er det nødvendigt at bruge formlen til at bestemme den magnetiske induktion på aksen af ​​en roterende leder: B = μ0*I/(2πr),

hvor μ0 er den magnetiske konstant, r er afstanden fra rotationsaksen til lederen.

Så skal du finde det kraftmoment, der virker på lederen: M=BlI*sin(φ),

hvor φ er vinklen mellem den magnetiske induktionsvektor og normalen til lederens rotationsplan.

Og endelig kan arbejdet udført af marken i løbet af tiden t findes ved hjælp af formlen: A = M2πnt.

Anvendte love: Biot-Savart-Laplace lov, lov om vekselvirkning mellem magnetiske felter.

Svar på problemet: A = 6,3 J.

***

Ejendommeligheder:

Det er meget praktisk at bruge digitale bøger - de fylder ikke meget og er altid lige ved hånden.

Digitale spil er anderledes end papirspil – de kan opdateres og forbedres over tid.

Med digitale tegneværktøjer kan du skabe fantastiske kunstværker.

Digitale musikinstrumenter giver dig mulighed for at skabe lyde, der ikke kan gengives på traditionelle instrumenter.

Digitalkameraer giver dig mulighed for at tage fantastiske billeder og nemt behandle dem på din computer.

Digitale notesbøger og note-apps hjælper dig med at gemme vigtige oplysninger og huske vigtige ting at gøre.

Digitale kort og navigationsapps gør rejsen mere bekvem og sikker.