Какая скорость движения автомобиля, если его вертикальная антенна длиной 1,5 м создает индукцию эдс 6  10–4 вольт?

Какая скорость движения автомобиля, если его вертикальная антенна длиной 1,5 м создает индукцию эдс 6  10–4 вольт? Горизонтальное составляющее магнитное поле земли считать равным 14 ампер/метр. Автомобиль движется перпендикулярно магнитному меридиану.
Янгол

Янгол

Для решения этой задачи мы можем использовать закон индукции Фарадея, который может быть записан в виде уравнения:

\(\varepsilon = -\frac{{d\Phi}}{{dt}}\),

где \(\varepsilon\) - электродвижущая сила (ЭДС), \(\Phi\) - магнитный поток, \(t\) - время.

В данной задаче нам дана ЭДС автомобиля (\(\varepsilon = 6 \times 10^{-4}\) В) и необходимо найти скорость движения автомобиля. Для этого мы должны найти изменение магнитного потока (\(d\Phi\)) и выразить его через известные величины.

Магнитный поток (\(\Phi\)) через плоскую катушку может быть выражен следующим образом:

\(\Phi = B \cdot A\),

где \(B\) - индукция магнитного поля, \(A\) - площадь поперечного сечения катушки.

В нашем случае магнитное поле горизонтально, поэтому индукция магнитного поля (\(B\)) будет равна горизонтальной составляющей магнитного поля Земли (14 А/м).

Теперь мы должны найти площадь поперечного сечения катушки (\(A\)). Катушка представляет собой вертикальную антенну автомобиля, длина которой составляет 1,5 м. Возьмем площадь поперечного сечения катушки равной площади окружности:

\(A = \pi r^2\),

где \(r\) - радиус катушки. Поскольку катушка вертикальна, радиус равен половине длины: \(r = \frac{{1,5 \, \text{м}}}{{2}}\).

Теперь у нас есть все необходимые данные, чтобы выразить изменение магнитного потока (\(d\Phi\)) через время (\(dt\)):

\[d\Phi = B \cdot A \cdot dt = B \cdot \pi r^2 \cdot dt.\]

Теперь мы можем записать уравнение Фарадея с полученными значениями:

\(\varepsilon = -\frac{{d\Phi}}{{dt}} = -B \cdot \pi r^2.\)

Подставим известные значения:

\(\varepsilon = 6 \times 10^{-4}\) В,
\(B = 14\) А/м,
\(r = \frac{{1,5 \, \text{м}}}{{2}}\).

Теперь осталось решить уравнение относительно скорости движения автомобиля (\(v\)):

\(\varepsilon = -B \cdot \pi r^2 = -14 \cdot \pi \cdot \left(\frac{{1,5 \, \text{м}}}{{2}}\right)^2 \cdot v.\)

Из этого уравнения мы можем найти значение скорости движения автомобиля (\(v\)).
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello