Яка є величина індукції магнітного поля, яке викликає рух електрона по колу радіусом 2 см після пройшовшої прискорюючої

Яка є величина індукції магнітного поля, яке викликає рух електрона по колу радіусом 2 см після пройшовшої прискорюючої різниці потенціалів 3,52 кВ?
Космическая_Чародейка

Космическая_Чародейка

Чтобы рассчитать величину индукции магнитного поля, создаваемого движущимся электроном по круговому контуру, мы можем использовать закон Фарадея, который устанавливает, что электродвижущая сила (ЭДС) индуцируется в контуре пропорционально изменению магнитного потока через этот контур.

Формула для расчета ЭДС Фарадея:

\[
\text{ЭДС} = -N \cdot \frac{{d\Phi}}{dt}
\]

где:
\(\text{ЭДС}\) — электродвижущая сила (вольты),
\(N\) — количество витков в контуре (в данной задаче мы считаем, что в контуре всего один виток),
\(\frac{{d\Phi}}{dt}\) — изменение магнитного потока через контур (в вебер/секунду).

Найдем сначала изменение магнитного потока через контур. Если электрон движется по кругу, радиусом \(r\) и с некоторой разницей потенциалов \(\Delta V\), мы можем использовать формулу для энергии:

\[
\Delta V = \frac{m \cdot V^2}{2} = e \cdot U
\]

где:
\(m\) — масса электрона,
\(V\) — скорость электрона,
\(e\) — элементарный заряд (1,6 × 10^-19 Кл),
\(U\) — разница потенциалов между двумя концами контура.

Переупорядочивая эту формулу, мы можем выразить скорость \(V\) электрона:

\[
V = \sqrt{\frac{{2 \cdot e \cdot U}}{m}}
\]

Теперь подставим \(V\) в формулу для магнитного поля, \(B\), создаваемого движущимся электроном:

\[
B = \frac{{\text{ЭДС}}}{2 \cdot \pi \cdot r}
\]

где \(r\) — радиус кругового контура, а \(\text{ЭДС}\) — электродвижущая сила. Подставим формулу для ЭДС Фарадея, учитывая, что количество витков \(N\) равно 1:

\[
B = \frac{{\frac{{d\Phi}}{{dt}}}}{2 \cdot \pi \cdot r}
\]

Таким образом, чтобы найти величину индукции магнитного поля, создаваемого движущимся электроном по круговому контуру, нам необходимо рассчитать изменение магнитного потока \(\frac{{d\Phi}}{{dt}}\) и поделить его на \(2 \cdot \pi \cdot r\).

По условию задачи дана разница потенциалов \(\Delta V = 3,52\, В\) и радиус контура \(r = 2\, см = 0,02\, м\). Чтобы продолжить, нам также понадобится масса \(m\) электрона, о которой ничего не сказано в условии.

На этом этапе нам не хватает данных для полного решения задачи. Вам следует уточнить массу электрона, чтобы мы могли продолжить расчеты.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello