Медный диск радиусом 12 см помещен в однородное магнитное поле, индукция которого равна 0.1 Тл. Диск может вращаться вокруг оси, проходящей через его центр и параллельной линиям магнитного поля. С помощью прижимных контактов по радиусу диска пропускают ток силой 0.5 А. Определить (в мДж) работу, совершаемую при одном повороте диска.

8 Июл 2020 в 19:42
181 +2
0
Ответы
1

Для определения работы, совершаемой при одном повороте диска, мы можем использовать формулу:

(W = q \cdot B \cdot A \cdot \sin(\theta)),

где:
(W) - работа,
(q) - заряд,
(B) - индукция магнитного поля,
(A) - площадь контура,
(\theta) - угол между нормалью к площади контура и направлением магнитного поля.

Заряд, перемещаемый в единицу времени, равен (dq = I \cdot dt) (где (I) - сила тока), а площадь контура равна (S = \pi r^2), где (r = 12 \, см = 0.12 \, м).

Таким образом, работу, совершаемую при одном повороте диска, можно выразить следующим образом:

(W = \int q \cdot B \cdot dS = \int (I \cdot dt) \cdot B \cdot S \cdot \sin(\theta) = I \cdot B \cdot \pi r^2 \cdot \sin(\theta) \int dt = I \cdot B \cdot \pi r^2 \cdot \sin(\theta) \cdot t),

где (t) - время для одного поворота диска.

Мы знаем, что (t = \cfrac{2\pi}{\omega}), где (\omega) - угловая скорость вращения диска.

Таким образом, работа, совершаемая при одном повороте диска, равна:

(W = I \cdot B \cdot \pi r^2 \cdot \sin(\theta) \cdot \cfrac{2\pi}{\omega} = 0.5 \cdot 0.1 \cdot \pi \cdot (0.12)^2 \cdot 1 \cdot 2\pi \approx 0.0011 \, мДж).

Ответ: работа, совершаемая при одном повороте диска, равна примерно 0.0011 мДж.

18 Апр 2024 в 10:47
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир