На прямолинейный проводник из нихрома ρ=1,1(Оммм2/м) площадью сечения 0,5 мм2, помещённый в магнитное...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
физика электродинамика проводник нихром магнитное поле индукция сила Лоренца напряжение ток сопротивление
0

На прямолинейный проводник из нихрома ρ=1,1(Оммм2/м) площадью сечения 0,5 мм2, помещённый в магнитное поле с индукцией 0,33 Тл, действует сила 2 Н. Проводник расположен перпендикулярно индукции магнитного поля. Определите напряжение на концах проводника.

avatar
задан 4 месяца назад

2 Ответа

0

Для определения напряжения на концах проводника воспользуемся формулой силы Лоренца: F = B I L * sinα, где F - сила, B - индукция магнитного поля, I - сила тока, L - длина проводника, α - угол между направлением силы тока и направлением индукции магнитного поля.

Так как проводник прямолинейный и расположен перпендикулярно к индукции магнитного поля, то sinα = 1.

Далее, найдем силу тока через формулу: I = F / BL.

Подставляем известные значения: F = 2 Н, B = 0,33 Тл, L = 1 м длинапроводникаравна1м,таккакнеуказаноиное.

I = 2 / 0,331 = 6,06 А.

Далее, найдем напряжение на концах проводника: U = R * I, где R - сопротивление проводника.

Сопротивление проводника можно найти по формуле: R = ρ * L/S, где ρ - удельное сопротивление материала проводника, S - площадь сечения проводника.

Подставляем известные значения: ρ = 1,1 Оммм2/м, S = 0,5 мм2 = 0,5 * 10^6 м2 переводимвметры.

R = 1,1 (1 / (0,5 10^6)) = 2,2 Ом.

Наконец, подставляем найденное сопротивление и силу тока в формулу для напряжения: U = 2,2 * 6,06 = 13,32 В.

Итак, напряжение на концах проводника равно 13,32 В.

avatar
ответил 4 месяца назад
0

Чтобы определить напряжение на концах проводника, необходимо использовать закон Ампера, который описывает силу, действующую на проводник с током в магнитном поле.

Формула для силы Ампера:

F=BILsin(θ)

где:

  • F — сила, действующая на проводник вНьютонах,
  • B — магнитная индукция вТеслах,
  • I — ток, проходящий через проводник вАмперах,
  • L — длина проводника в магнитном поле вметрах,
  • θ — угол между направлением тока и вектором магнитной индукции врадианах.

В данном случае проводник расположен перпендикулярно полю, поэтому θ=90 и sin(θ = 1).

В условии задачи указано: F=2Н B=0,33Тл

Сначала найдем ток I через проводник. Из формулы Ампера:

I=FBL

Чтобы найти длину проводника L, необходимо использовать закон Ома для участка цепи:

U=IR

где U — напряжение вВольтах, и R — сопротивление проводника вОмах.

Сопротивление проводника рассчитывается по формуле:

R=ρLA

где:

  • ρ=1,1(Оммм2/м = 1{,}1 \times 10^{-6} \, \Omega \cdot \text{м} ) — удельное сопротивление нихрома,
  • A=0,5мм2=0,5×106м2 — площадь поперечного сечения проводника.

Из формулы для сопротивления:

R=1,1×106L0,5×106=2,2L

Теперь подставим это в закон Ома:

U=I(2,2L)

Сначала выразим I через силу:

I=20,33L

Теперь подставим это значение в формулу для напряжения:

U=20,33L2,2L

Сокращаем L:

U=22,20,33

Теперь рассчитаем:

U=4,40,3313,33В

Таким образом, напряжение на концах проводника составляет приблизительно 13,33 В.

avatar
ответил 4 месяца назад

Ваш ответ

Вопросы по теме