Каково значение силы тока в мА, действующей в рамке сопротивлением 8 Ом, если ее площадь составляет 700 см2, а она вращается вокруг оси в однородном магнитном поле с индукцией 20 мТл со скоростью 30 об/с? Ответ округлите до целого числа.
Raduzhnyy_Sumrak
Для решения данной задачи, нам понадобятся следующие формулы из электродинамики:
1. Сила Лоренца: \(F = B \cdot I \cdot l \cdot \sin(\theta)\),
где \(F\) - сила Лоренца (в Ньютонах),
\(B\) - индукция магнитного поля (в Теслах),
\(I\) - сила тока (в Амперах),
\(l\) - длина проводника внутри магнитного поля (в метрах),
\(\theta\) - угол между направлением силы тока и направлением индукции (в градусах).
2. Скорость: \(v = \omega \cdot R\),
где \(v\) - скорость рамки (в метрах в секунду),
\(\omega\) - угловая скорость вращения рамки (в радианах в секунду),
\(R\) - радиус окружности вращения рамки (в метрах).
3. Сопротивление: \(R = \frac{U}{I}\),
где \(R\) - сопротивление (в Омах),
\(U\) - падение напряжения на рамке (в Вольтах),
\(I\) - сила тока (в Амперах).
Итак, начнем решение задачи.
Шаг 1: Найдем длину проводника внутри магнитного поля.
Площадь рамки можно выразить через радиус окружности и длину проводника: \(S = 2 \pi R l\).
Так как мы знаем площадь рамки (\(700 \, \text{см}^2\)), то можно записать уравнение: \(700 \, \text{см}^2 = 2 \pi R l\).
Поскольку рамка вращается вокруг оси, то длина проводника равна окружности, то есть \(l = 2 \pi R\).
Подставим это в уравнение площади: \(700 \, \text{см}^2 = 2 \pi R \cdot 2 \pi R\).
Решим это уравнение относительно радиуса \(R\):
1. Сила Лоренца: \(F = B \cdot I \cdot l \cdot \sin(\theta)\),
где \(F\) - сила Лоренца (в Ньютонах),
\(B\) - индукция магнитного поля (в Теслах),
\(I\) - сила тока (в Амперах),
\(l\) - длина проводника внутри магнитного поля (в метрах),
\(\theta\) - угол между направлением силы тока и направлением индукции (в градусах).
2. Скорость: \(v = \omega \cdot R\),
где \(v\) - скорость рамки (в метрах в секунду),
\(\omega\) - угловая скорость вращения рамки (в радианах в секунду),
\(R\) - радиус окружности вращения рамки (в метрах).
3. Сопротивление: \(R = \frac{U}{I}\),
где \(R\) - сопротивление (в Омах),
\(U\) - падение напряжения на рамке (в Вольтах),
\(I\) - сила тока (в Амперах).
Итак, начнем решение задачи.
Шаг 1: Найдем длину проводника внутри магнитного поля.
Площадь рамки можно выразить через радиус окружности и длину проводника: \(S = 2 \pi R l\).
Так как мы знаем площадь рамки (\(700 \, \text{см}^2\)), то можно записать уравнение: \(700 \, \text{см}^2 = 2 \pi R l\).
Поскольку рамка вращается вокруг оси, то длина проводника равна окружности, то есть \(l = 2 \pi R\).
Подставим это в уравнение площади: \(700 \, \text{см}^2 = 2 \pi R \cdot 2 \pi R\).
Решим это уравнение относительно радиуса \(R\):
Знаешь ответ?