Какова сила тока, которую необходимо пропустить через стержень, чтобы он начал двигаться на горизонтальных рельсах с расстоянием между ними l = 60 см? Рельсы и стержень находятся в вертикальном однородном магнитном поле с индукцией b = 0,60 тл. Масса стержня m = 0,5 кг, коэффициент трения стержня о рельсы µ....
Busya
Сначала нам нужно рассмотреть силы, действующие на стержень. Когда ток протекает через стержень, в нем возникает сила Ампера, которую можно найти с помощью формулы:
\[F = BIL\]
где:
F - сила Ампера,
B - индукция магнитного поля,
I - сила тока,
L - длина стержня.
Мы также знаем, что сила трения между стержнем и рельсами равна:
\[F_{тр} = \mu \cdot N\]
где:
F_{тр} - сила трения,
\mu - коэффициент трения,
N - нормальная сила, которая равна весу стержня.
Для того чтобы стержень начал двигаться, сила Ампера должна преодолеть силу трения. Поэтому:
\[F \geq F_{тр}\]
Заметим, что вес стержня равен:
\[N = m \cdot g\]
где:
m - масса стержня,
g - ускорение свободного падения.
Теперь мы можем записать неравенство:
\[BIL \geq \mu \cdot m \cdot g\]
Нам нужно найти силу тока, поэтому выразим ее:
\[I \geq \frac{{\mu \cdot m \cdot g}}{{BL}}\]
Таким образом, сила тока, необходимая для движения стержня, должна быть больше или равна \(\frac{{\mu \cdot m \cdot g}}{{BL}}\).
\[F = BIL\]
где:
F - сила Ампера,
B - индукция магнитного поля,
I - сила тока,
L - длина стержня.
Мы также знаем, что сила трения между стержнем и рельсами равна:
\[F_{тр} = \mu \cdot N\]
где:
F_{тр} - сила трения,
\mu - коэффициент трения,
N - нормальная сила, которая равна весу стержня.
Для того чтобы стержень начал двигаться, сила Ампера должна преодолеть силу трения. Поэтому:
\[F \geq F_{тр}\]
Заметим, что вес стержня равен:
\[N = m \cdot g\]
где:
m - масса стержня,
g - ускорение свободного падения.
Теперь мы можем записать неравенство:
\[BIL \geq \mu \cdot m \cdot g\]
Нам нужно найти силу тока, поэтому выразим ее:
\[I \geq \frac{{\mu \cdot m \cdot g}}{{BL}}\]
Таким образом, сила тока, необходимая для движения стержня, должна быть больше или равна \(\frac{{\mu \cdot m \cdot g}}{{BL}}\).
Знаешь ответ?