Найдите работу, совершаемую при перемещении проводника, и мощность, развиваемую при этом, если индукция магнитного поля равна 15 Тл, скорость проводника равна 15 м/с, угол между проводником и линиями индукции составляет 30°, сила тока в проводнике равна 10 А, а его длина - 15 м.
Puteshestvennik_Vo_Vremeni
Для решения этой задачи нам понадобятся формулы, связанные с электромагнетизмом.
Работа, совершаемая при перемещении проводника в магнитном поле, может быть найдена по формуле:
\[ W = B \cdot l \cdot v \cdot \sin(\theta) \]
где:
- \( W \) - работа (измеряется в джоулях, Дж),
- \( B \) - индукция магнитного поля (измеряется в теслах, Тл),
- \( l \) - длина проводника (измеряется в метрах, м),
- \( v \) - скорость проводника (измеряется в метрах в секунду, м/с),
- \( \theta \) - угол между направлением движения проводника и линиями индукции магнитного поля (измеряется в градусах).
Теперь, подставим значения из условия задачи в данную формулу:
\[ W = 15 \, \text{Тл} \cdot l \cdot 15 \, \text{м/с} \cdot \sin(30°) \]
Зная, что \(\sin(30°) = 0.5\), получаем:
\[ W = 15 \, \text{Тл} \cdot l \cdot 15 \, \text{м/с} \cdot 0.5 \]
Также, в задаче нам дана сила тока в проводнике:
\[ I = 10 \, \text{A} \]
Мощность, развиваемая при этом, может быть найдена по формуле:
\[ P = I \cdot V \]
где:
- \( P \) - мощность (измеряется в ваттах, Вт),
- \( I \) - сила тока (измеряется в амперах, А),
- \( V \) - напряжение на проводнике (измеряется в вольтах, В).
В данном случае, напряжение на проводнике можно рассчитать, используя формулу:
\[ V = B \cdot l \cdot v \cdot \sin(\theta) \]
Подставим известные значения:
\[ V = 15 \, \text{Тл} \cdot l \cdot 15 \, \text{м/с} \cdot \sin(30°) \]
\[ V = 15 \, \text{Тл} \cdot l \cdot 15 \, \text{м/с} \cdot 0.5 \]
Теперь, найдем мощность:
\[ P = 10 \, \text{А} \cdot V \]
\[ P = 10 \, \text{А} \cdot (15 \, \text{Тл} \cdot l \cdot 15 \, \text{м/с} \cdot 0.5) \]
\[ P = 75 \, \text{Тл} \cdot l \cdot 15 \, \text{м/с} \]
Таким образом, работа, совершаемая при перемещении проводника, равна \( 75 \, \text{Тл} \cdot l \cdot 15 \, \text{м/с} \) и мощность, развиваемая при этом, равна \( 75 \, \text{Тл} \cdot l \cdot 15 \, \text{м/с} \).
Работа, совершаемая при перемещении проводника в магнитном поле, может быть найдена по формуле:
\[ W = B \cdot l \cdot v \cdot \sin(\theta) \]
где:
- \( W \) - работа (измеряется в джоулях, Дж),
- \( B \) - индукция магнитного поля (измеряется в теслах, Тл),
- \( l \) - длина проводника (измеряется в метрах, м),
- \( v \) - скорость проводника (измеряется в метрах в секунду, м/с),
- \( \theta \) - угол между направлением движения проводника и линиями индукции магнитного поля (измеряется в градусах).
Теперь, подставим значения из условия задачи в данную формулу:
\[ W = 15 \, \text{Тл} \cdot l \cdot 15 \, \text{м/с} \cdot \sin(30°) \]
Зная, что \(\sin(30°) = 0.5\), получаем:
\[ W = 15 \, \text{Тл} \cdot l \cdot 15 \, \text{м/с} \cdot 0.5 \]
Также, в задаче нам дана сила тока в проводнике:
\[ I = 10 \, \text{A} \]
Мощность, развиваемая при этом, может быть найдена по формуле:
\[ P = I \cdot V \]
где:
- \( P \) - мощность (измеряется в ваттах, Вт),
- \( I \) - сила тока (измеряется в амперах, А),
- \( V \) - напряжение на проводнике (измеряется в вольтах, В).
В данном случае, напряжение на проводнике можно рассчитать, используя формулу:
\[ V = B \cdot l \cdot v \cdot \sin(\theta) \]
Подставим известные значения:
\[ V = 15 \, \text{Тл} \cdot l \cdot 15 \, \text{м/с} \cdot \sin(30°) \]
\[ V = 15 \, \text{Тл} \cdot l \cdot 15 \, \text{м/с} \cdot 0.5 \]
Теперь, найдем мощность:
\[ P = 10 \, \text{А} \cdot V \]
\[ P = 10 \, \text{А} \cdot (15 \, \text{Тл} \cdot l \cdot 15 \, \text{м/с} \cdot 0.5) \]
\[ P = 75 \, \text{Тл} \cdot l \cdot 15 \, \text{м/с} \]
Таким образом, работа, совершаемая при перемещении проводника, равна \( 75 \, \text{Тл} \cdot l \cdot 15 \, \text{м/с} \) и мощность, развиваемая при этом, равна \( 75 \, \text{Тл} \cdot l \cdot 15 \, \text{м/с} \).
Знаешь ответ?