In einer Ebene senkrecht zum Magnetfeld ist die Intensität

Auf einer EBene senkrecht zu einem Magnetfeld mit einer Stärke von 100 A/m befindet sich ein rechteckiger Leiter von 1 m Länge, der sich um eine Achse dreht, die durch eines seiner Enden verläufT. Entlang des Leiters fließt ein Strom mit einer Kraft von 10 A und die Drehwinkelgeschwindigkeit beträgt 50 s^-1. Es ist erforderlich, die vom Dirigenten geleistete Arbeit in 10 Minuten zu ermitteln.

Lassen Sie uns zunächst das magnetische Moment des Leiters ermitteln. Für einen rechteckigen Leiter wird das magnetische Moment durch die Formel bestimmt: M = abI, wobei a und b die Seiten des Rechtecks ​​sind, ist I die Stromstärke im Leiter.

M = 1110 = 10 A*m^2

Dann ermitteln wir das Moment der auf den Leiter wirkenden Kräfte. Dazu verwenden wir die Formel: M = BMsin(α), wobei B die magnetische Induktion und α der Winkel zwischen der Richtung des Magnetfelds und der Normalen zum Leiter ist.

Da sich der Leiter senkrecht zum Magnetfeld dreht, gilt α = 90° und sin(α) = 1. Dann ist M = B*M.

Das magnetische Moment des Leiters ist konstant und die magnetische Induktion ändert sich in diesem Fall auch nicht, sodass auch das Kraftmoment konstant ist: M = 100101 = 1000 N*m.

Schließlich können wir die Arbeit des Dirigenten in 10 Minuten mit der Formel berechnen: A = MOhΔt, wobei ω die Winkelgeschwindigkeit der Drehung des Leiters ist, Δt die Rotationszeit.

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

Somit leistete der Dirigent in 10 Minuten Rotation eine Arbeit von 3 MJ.

Digitales Produkt: „Produktname“

Wir präsentieren Ihnen ein digitales Produkt, mit dem Sie Zugang zu einzigartigen Informationen erhalten und Ihr Wissen und Ihre Fähigkeiten in einem bestimmten Bereich erweitern können. Unser Produkt kann sowohl für Anfänger als auch für Profis nützlich sein.

Produktname: „Produktname“.

Beschreibung: In einer Ebene senkrecht zu einem Magnetfeld der Stärke 100 A/m rotiert ein rechteckiger Leiter von 1 m Länge um eine Achse, die durch das Ende des Leiters verläuft. Durch den Leiter fließt ein Strom von 10 A, die Drehwinkelgeschwindigkeit des Leiters beträgt 50 s^-1. Mit diesem Produkt können Sie die Gesetze des Elektromagnetismus und ihre Anwendung in der Praxis genauer untersuchen.

Kosten: Der Preis des Produkts beträgt 100 Rubel.

Ein Produkt kaufen: Um ein Produkt zu kaufen, folgen Sie dem Link: Kaufen.

Waren Beschreibung:

Wir präsentieren Ihnen das digitale Produkt „Die Gesetze des Elektromagnetismus“, mit dem Sie Zugang zu einzigartigen Informationen erhalten und Ihr Wissen und Ihre Fähigkeiten auf dem Gebiet des Elektromagnetismus erweitern können. Unser Produkt enthält eine ausführliche Beschreibung der Grundgesetze des Elektromagnetismus, deren Anwendung in der Praxis sowie viele Aufgaben und Beispiele zur Festigung des erworbenen Wissens.

Insbesondere finden Sie in unserem Produkt eine detaillierte Lösung für Aufgabe 31173, bei der Sie die Rotationsarbeit eines Leiters in einem Magnetfeld bestimmen müssen. Die Lösung verwendet das Biot-Savart-Laplace-Gesetz zur Berechnung des Kraftmoments sowie Formeln zur Berechnung des magnetischen Moments des Leiters und der Rotationsarbeit. Der Lösung liegt eine kurze Zustandsaufnahme, die Herleitung der Berechnungsformel und die Antwort bei.

Unser Produkt kann sowohl für Anfänger als auch für professionelle Spezialisten auf dem Gebiet des Elektromagnetismus und der Physik nützlich sein. Durch den Kauf unseres Produkts erhalten Sie die einmalige Gelegenheit, Ihr Wissen zu vertiefen und in der Praxis anzuwenden.

Kosten: Der Preis des Produkts beträgt 100 Rubel.

Ein Produkt kaufen: Um ein Produkt zu kaufen, folgen Sie dem Link: Kaufen.

***

Bei diesem Produkt handelt es sich um einen rechteckigen Leiter, der sich in einer Ebene senkrecht zu einem Magnetfeld von 100 A/m drehen kann. Der Leiter hat eine Länge von 1 m und wird von einem Strom von 10 A durchflossen. Die Drehwinkelgeschwindigkeit des Leiters beträgt 50 s^-1.

Um das Problem zu lösen, ist es notwendig, die Rotationsarbeit des Leiters in 10 Minuten zu bestimmen. Dazu können Sie die Formel verwenden:

W = ΔE = (1/2)Iω^2

Dabei ist W die Arbeit, ΔE die Änderung der kinetischen Energie, I das Trägheitsmoment und ω die Winkelgeschwindigkeit.

Das Trägheitsmoment eines rechteckigen Leiters lässt sich nach folgender Formel berechnen:

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

Dabei ist m die Masse des Leiters, a und b die Abmessungen der Seiten des Rechtecks.

Um die Masse des Leiters zu bestimmen, können Sie die Formel verwenden:

m = ρV

Dabei ist ρ die Dichte des Leitermaterials, V sein Volumen.

Mit dem Lorentzschen Gesetz können wir die auf den Leiter wirkende Kraft berechnen:

F = BIL

Dabei ist B die magnetische Induktion und L die Länge des Leiters.

Mithilfe des zweiten Newtonschen Gesetzes lässt sich dann die Beschleunigung des Leiters und damit die Winkelbeschleunigung berechnen:

a = F/m

α = a/R

Dabei ist R der Radius des Kreises, entlang dem sich der Leiter bewegt.

Durch Einsetzen der gefundenen Werte in die Arbeitsformel können Sie deren Wert in 10 Minuten ermitteln.

Bei diesem Produkt handelt es sich um ein zu lösendes Problem, nicht um einen physischen Gegenstand. Die Beschreibung der Aufgabe ist bereits im Text enthalten.

Es gibt also einen geraden Leiter mit einer Länge von l = 1 m, durch den ein Strom der Stärke I = 10 A fließt. Der Leiter dreht sich in einer Ebene senkrecht zu einem Magnetfeld der Stärke H = 100 A/m mit a Frequenz n = 50 U/s. Die Drehachse verläuft durch eines der Enden des Leiters.

Es ist erforderlich, die vom Feld während der Zeit t = 10 Minuten geleistete Arbeit zu bestimmen.

Um das Problem zu lösen, muss die Formel zur Bestimmung der magnetischen Induktion auf der Achse eines rotierenden Leiters verwendet werden: B = μ0*I/(2πr),

Dabei ist μ0 die magnetische Konstante, r der Abstand von der Drehachse zum Leiter.

Dann müssen Sie das auf den Leiter wirkende Kraftmoment ermitteln: M=BlI*sin(φ),

wobei φ der Winkel zwischen dem magnetischen Induktionsvektor und der Normalen zur Rotationsebene des Leiters ist.

Und schließlich kann die vom Feld während der Zeit t geleistete Arbeit mithilfe der Formel ermittelt werden: A = M2πnt.

Verwendete Gesetze: Biot-Savart-Laplace-Gesetz, Gesetz der Wechselwirkung magnetischer Felder.

Antwort auf das Problem: A = 6,3 J.

***

Besonderheiten:

Die Nutzung digitaler Bücher ist sehr praktisch – sie nehmen nicht viel Platz ein und sind immer griffbereit.

Digitale Spiele unterscheiden sich von Papierspielen – sie können im Laufe der Zeit aktualisiert und verbessert werden.

Mit digitalen Zeichenwerkzeugen können Sie atemberaubende Kunstwerke erstellen.

Mit digitalen Musikinstrumenten können Sie Klänge erzeugen, die auf herkömmlichen Instrumenten nicht reproduziert werden können.

Mit Digitalkameras können Sie tolle Bilder aufnehmen und diese einfach auf Ihrem Computer bearbeiten.

Digitale Notizbücher und Notiz-Apps helfen Ihnen, wichtige Informationen zu speichern und sich an wichtige Dinge zu erinnern.

Digitale Karten und Navigations-Apps machen das Reisen komfortabler und sicherer.