Из проволоки, сопротивление единицы длины которой 0,01 ом/м, сделали окружность радиусом 17 см и поместили ее в однородное магнитное поле с индукцией 7 мтл перпендикулярно линиям поля. по контуру скользит со скоростью 0,3 м/с перемычка из такой же проволоки. чему равна мощность (в мквт) выделения теплоты в системе в тот момент, когда перемычка делит окружность пополам? принять п= 3,14.
1. Найдем сопротивление контура:
Сопротивление контура, как указано в задаче, равно сопротивлению проволоки единичной длины, то есть 0,01 ом/м. Длина контура можно найти, используя формулу для длины окружности:
Длина контура = 2πr, где r - радиус окружности.
В данном случае, r = 17 см = 0,17 м.
Таким образом, длина контура равна:
Длина контура = 2π * 0,17 ≈ 1,07 м.
Сопротивление контура будет равно:
Сопротивление контура = 0,01 ом/м * 1,07 м = 0,0107 ом.
2. Найдем силу, с которой действует магнитное поле на перемычку:
Для этого воспользуемся формулой для силы, действующей на проводник в магнитном поле:
Ф = B * I * l * sin(θ), где
B - индукция магнитного поля,
I - сила тока в проводнике,
l - длина проводника,
θ - угол между направлением силы и направлением проводника.
В данном случае, B = 7 Тл, I = 0,3 м/с (так как скорость перемычки), l = 0,01 м (так как длина единичного отрезка проволоки), и θ = 90 градусов (перпендикулярность линий поля проводнику).
Подставив эти значения в формулу, получим:
Ф = 7 * 0,3 * 0,01 * sin(90°) = 0,21 Вб.
3. Найдем мощность выделения теплоты в системе:
Мощность выделения теплоты в системе можно найти с помощью закона Джоуля-Ленца, который связывает мощность выделения теплоты (P), сопротивление (R) и силу тока (I^2):
P = I^2 * R.
В данном случае, сила тока равна половине от начальной силы тока, так как перемычка делит окружность пополам.
I = 0,3 м/с / 2 = 0,15 А.
Сопротивление контура уже рассчитано и равно 0,0107 ом.
Подставив значения в формулу для мощности, получим:
P = (0,15 А)^2 * 0,0107 ом = 0,00255 Вт.
Чтобы перевести мощность в микроватты, умножим на 10^6:
P = 0,00255 Вт * 10^6 = 2550 мкВт.
Таким образом, мощность выделения теплоты в системе в тот момент, когда перемычка делит окружность пополам, равна 2550 мкВт.