在垂直于磁场的平面上,强度

在与强度为 100 A/m 的磁场垂直的平面上,有一根长 1 m 的矩形导体,绕穿过其一端的轴旋转。沿导体流过力为10A的电流,旋转角速度为50s^-1。要求确定指挥员在10分钟内所做的功。

首先,我们来求导体的磁矩。对于矩形导体,磁矩由以下公式确定:中号 = aI,其中a和b是矩形的边,I是导体中的电流强度。

中号=1110 = 10 A*m^2

然后我们求出作用在导体上的力的力矩。为此,我们使用公式:M = BMsin(α),其中B是磁感应强度,α是磁场方向与导体法线之间的角度。

由于导体垂直于磁场旋转,因此 α = 90°,sin(α) = 1。则 M = B*M。

导体的磁矩是恒定的,这种情况下的磁感应强度也不会改变,因此力矩也将是恒定的:M = 100101 = 1000 牛*米。

最后,我们可以使用公式计算出导体在 10 分钟内所做的功:A = MΔt,其中ω是导体旋转的角速度,Δt是旋转时间。

A = 100050(10*60) = 3,000,000 焦耳 = 3 兆焦耳

因此,导体在 10 分钟的旋转中完成了 3 MJ 的功。

数字产品:“产品名称”

我们向您展示一种数字产品,使您能够访问独特的信息,扩展您在特定领域的知识和技能。我们的产品对初学者和专业人士都有用。

产品名称:“产品名称”。

描述:在垂直于强度为 100 A/m 的磁场的平面上,长 1 m 的矩形导体绕穿过导体端部的轴旋转。导体中通过10A的电流,导体的旋转角速度为50s^-1。该产品将让您更详细地研究电磁定律及其在实践中的应用。

成本:产品价格为100卢布。

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产品描述:

我们向您展示数字产品“电磁定律”,它将使您获得独特的信息,扩展您在电磁领域的知识和技能。我们的产品包含电磁学基本定律及其在实践中的应用的详细描述,以及许多巩固所学知识的任务和示例。

特别是,在我们的产品中,您将找到问题 31173 的详细解决方案,其中您需要确定导体在磁场中的旋转功。该解决方案使用毕奥-萨伐尔-拉普拉斯定律来计算力矩,以及计算导体磁矩和旋转功的公式。解法附有简要记录条件、计算公式的推导及答案。

我们的产品对于电磁学和物理领域的初学者和专业专家都很有用。通过购买我们的产品,您将获得一个独特的机会来加深您的知识并将其应用于实践。

成本:产品价格为100卢布。

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该产品为矩形导体,可在垂直于100A/m磁场的平面内旋转。导体长度为1 m,流过10 A的电流,导体的旋转角速度为50 s^-1。

为了解决这个问题,需要确定导体在10分钟内旋转的功。为此,您可以使用以下公式:

W = ΔE = (1/2)Iω^2

其中W是功,ΔE是动能的变化,I是转动惯量,ω是角速度。

矩形导体的转动惯量可以使用以下公式计算:

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

其中 m 是导体的质量,a 和 b 是矩形边的尺寸。

要确定导体的质量,可以使用以下公式:

m = ρV

其中ρ是导体材料的密度,V是其体积。

利用洛伦兹定律,我们可以计算作用在导体上的力:

F = 胆汁

其中B是磁感应强度,L是导体的长度。

然后,使用牛顿第二定律,可以计算导体的加速度以及角加速度:

a = F/m

α=a/R

其中 R 是导体移动的圆的半径。

通过将找到的值代入功的公式中,您可以在10分钟内确定其值。







该产品是一个要解决的问题,而不是一个实物。任务的描述已经在文本中给出。

因此,有一根长度为 l = 1 m 的直导体,其中流过磁力 I = 10 A 的电流。导体在垂直于强度 H = 100 A/m 的磁场的平面内旋转,其中频率 n = 50 rps。旋转轴穿过导体的一端。

需要确定 t = 10 分钟内现场所做的功。

为了解决这个问题,需要使用以下公式来确定旋转导体轴上的磁感应强度: B = μ0*I/(2πr),

其中 μ0 是磁常数,r 是旋转轴到导体的距离。

然后你需要找到作用在导体上的力矩: 中号=乙号lI*sin(φ),

其中 φ 是磁感应矢量与导体旋转平面法线之间的角度。

最后,可以使用以下公式找到场在时间 t 期间所做的功: 甲=米2πnt。

使用的定律:毕奥-萨伐尔-拉普拉斯定律、磁场相互作用定律。

回答问题: A = 6.3 J。


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    特点:




    使用数字图书非常方便——它们不占用太多空间,而且随时可用。

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