Какая разность потенциалов U будет на зажимах источника и какова мощность тепловых потерь P в проводнике, если две параллельные шины, подключённые к аккумулятору с ЭДС E0 и внутренним сопротивлением r, находятся в однородном магнитном поле с индукцией В, а проводник длиной l и сопротивлением R перемещается по шинам без нарушения контакта, перпендикулярно полю, со скоростью v? Пренебрегая сопротивлением шин, необходимо определить новую разность потенциалов U на зажимах источника и новую мощность тепловых потерь P в проводнике.
Morskoy_Briz_8661
Для решения этой задачи мы можем использовать закон Ома и уравнение для мощности потерь тепла в проводнике.
1. Разность потенциалов между зажимами источника определяется разностью потенциалов на его внутренних зажимах и на зажимах самого аккумулятора. Разность потенциалов на зажимах аккумулятора равна , где - ЭДС источника, - ток, протекающий через аккумулятор, - его внутреннее сопротивление. Ток через аккумулятор можно выразить через постоянную скорость перемещения проводника: , где - заряд электрона, - индукция магнитного поля, - длина проводника.
Объединяя все формулы, получаем:
2. Мощность тепловых потерь в проводнике можно определить, используя формулу: , где - сопротивление проводника.
Так как для нахождения мощности нужно знать ток, то сначала найдем ток :
Теперь, используя , мы можем найти мощность:
Подставим полученные значения и выразим ответ:
Обратите внимание, что в задаче предполагается, что сопротивление шин можно пренебречь, поэтому оно не входит в итоговые формулы.
1. Разность потенциалов
Объединяя все формулы, получаем:
2. Мощность тепловых потерь
Так как для нахождения мощности нужно знать ток, то сначала найдем ток
Теперь, используя
Подставим полученные значения и выразим ответ:
Обратите внимание, что в задаче предполагается, что сопротивление шин можно пренебречь, поэтому оно не входит в итоговые формулы.
Знаешь ответ?