Какова должна быть скорость медной проволоки, движущейся перпендикулярно линиям индукции в однородном магнитном поле с индукцией 1 тесла, чтобы в ней возник индукционный ток с силой 1 ампер? Учитывая сечение проволоки, равное 0,017 мм², и удельное сопротивление меди, равное 1,7 × 10^(-8) ом-м. а) 0,5 м/с. в) 1 м/с. с) 1,5 м/с. d) 2 м/с.
Витальевич
Для решения данной задачи, нам необходимо использовать закон ЭМИНС, который гласит:
\[ \mathcal{E} = B \cdot l \cdot v \]
Где \(\mathcal{E}\) - ЭДС индукции, \(B\) - индукция магнитного поля, \(l\) - длина проводника, \(v\) - скорость проводника.
Сила тока можно выразить через ЭДС индукции, используя следующую формулу:
\[ I = \frac{\mathcal{E}}{R} \]
Где \(I\) - сила индукционного тока, \(R\) - сопротивление проводника.
Однако, у нас нет информации о длине проводника. Для нахождения длины проводника, мы можем использовать следующую формулу:
\[ R = \rho \cdot \frac{l}{S} \]
Где \( \rho \) - удельное сопротивление меди, \( S \) - площадь поперечного сечения проводника. Мы знаем, что площадь поперечного сечения проводника равна \( 0,017 \) мм², что можно записать в виде \( 0,017 \times 10^{-6} \) м².
Исходя из этого, мы можем построить систему уравнений, чтобы найти скорость проводника и сравнить ее с возможными вариантами ответа.
Дано:
Индукция магнитного поля: \( B = 1 \) Тл
Сила индукционного тока: \( I = 1 \) А
Удельное сопротивление меди: \( \rho = 1,7 \times 10^{-8} \) Ом-м
Площадь поперечного сечения проводника: \( S = 0,017 \times 10^{-6} \) м²
1) Найдем сопротивление проводника:
\[ R = \rho \cdot \frac{l}{S} \]
\[ R = (1,7 \times 10^{-8}) \cdot \frac{l}{0,017 \times 10^{-6}} \]
\[ R = \frac{1,7}{0,017} \cdot 10^{-8-(-6)} \]
\[ R = \frac{1,7}{0,017} \cdot 10^{-2} \]
\[ R = 100 \] Ом
2) Найдем ЭДС индукции:
\[ I = \frac{\mathcal{E}}{R} \]
\[ \mathcal{E} = I \cdot R \]
\[ \mathcal{E} = 1 \cdot 100 \]
\[ \mathcal{E} = 100 \] В
3) Найдем скорость проводника:
\[ \mathcal{E} = B \cdot l \cdot v \]
\[ 100 = 1 \cdot l \cdot v \]
\[ v = \frac{100}{l} \]
Итак, скорость проводника обратно пропорциональна его длине. Для получения конкретного значения скорости, нам необходимо знать длину проводника. В данной задаче нам не дана информация о длине проводника, поэтому мы не можем дать точный ответ на вопрос.
Ответ: Необходима информация о длине проводника для определения его скорости.
\[ \mathcal{E} = B \cdot l \cdot v \]
Где \(\mathcal{E}\) - ЭДС индукции, \(B\) - индукция магнитного поля, \(l\) - длина проводника, \(v\) - скорость проводника.
Сила тока можно выразить через ЭДС индукции, используя следующую формулу:
\[ I = \frac{\mathcal{E}}{R} \]
Где \(I\) - сила индукционного тока, \(R\) - сопротивление проводника.
Однако, у нас нет информации о длине проводника. Для нахождения длины проводника, мы можем использовать следующую формулу:
\[ R = \rho \cdot \frac{l}{S} \]
Где \( \rho \) - удельное сопротивление меди, \( S \) - площадь поперечного сечения проводника. Мы знаем, что площадь поперечного сечения проводника равна \( 0,017 \) мм², что можно записать в виде \( 0,017 \times 10^{-6} \) м².
Исходя из этого, мы можем построить систему уравнений, чтобы найти скорость проводника и сравнить ее с возможными вариантами ответа.
Дано:
Индукция магнитного поля: \( B = 1 \) Тл
Сила индукционного тока: \( I = 1 \) А
Удельное сопротивление меди: \( \rho = 1,7 \times 10^{-8} \) Ом-м
Площадь поперечного сечения проводника: \( S = 0,017 \times 10^{-6} \) м²
1) Найдем сопротивление проводника:
\[ R = \rho \cdot \frac{l}{S} \]
\[ R = (1,7 \times 10^{-8}) \cdot \frac{l}{0,017 \times 10^{-6}} \]
\[ R = \frac{1,7}{0,017} \cdot 10^{-8-(-6)} \]
\[ R = \frac{1,7}{0,017} \cdot 10^{-2} \]
\[ R = 100 \] Ом
2) Найдем ЭДС индукции:
\[ I = \frac{\mathcal{E}}{R} \]
\[ \mathcal{E} = I \cdot R \]
\[ \mathcal{E} = 1 \cdot 100 \]
\[ \mathcal{E} = 100 \] В
3) Найдем скорость проводника:
\[ \mathcal{E} = B \cdot l \cdot v \]
\[ 100 = 1 \cdot l \cdot v \]
\[ v = \frac{100}{l} \]
Итак, скорость проводника обратно пропорциональна его длине. Для получения конкретного значения скорости, нам необходимо знать длину проводника. В данной задаче нам не дана информация о длине проводника, поэтому мы не можем дать точный ответ на вопрос.
Ответ: Необходима информация о длине проводника для определения его скорости.
Знаешь ответ?