Закон Фарадея: Ei = - dФ/dt = - B*N*dS/dt В законе Ома не учитываем индуктивность самой катушки, т. к. а) поворот совершается за неизвестное (скорее всего, большое) время; б) учитывание индуктивности никак не повлияет на результат, т. к. индуктивное сопротивление является реактивным - т. е. не отнимает энергию тока и не перераспределяет её в тепло, оно только изменяет ВРЕМЯ прохождения тока - в данной задаче нужно искать заряд, величина которого как раз и определяет величину выделившейся энергии. Поле постоянно, время нам не важно, т. к. оно сокращается: запишем выражение для заряда (и подставим ЭДС индукции вместо напряжения): q= I*dt = U/R * dt = Ei/r * dt = N*B/R*dS*dt /dt = dS*B*N/R Площадь катушки: S = Pi*r^2 Сопротивление (общее): R = p * l/s = p*l / ((Pi*d^2) / 4) Длина катушки: l = Pi*D*N Итого, подставьте в заряд: q = Pi*r^2*B*N*((Pi*d^2) / 4) / (p*Pi*D*N)
Решение:
1) Целесообразно разделить задачу на два отрезка: изохорный процесс и изобарный.
Ясно, что при изохорном процессе работа не совершается и нам нужно рассматривать только изобарный процесс.
Получаем: A = P ΔV.
Преобразуем по Менделееву-Клапейрону: A = m R (T - T0) / M.
По условию, конечная температура равна начальной, т.е. T = 320 K. Начальная температура T0 - это конечная температура при изохорном процессе.
Так как процесс изохорный, то по закону Шарля получаем:
3 P0 / T0 = P0 / T <=> 3T = T0 => T = T0 / 3 = 320 / 3 = 106,6 K
Теперь можем посчитать работу газа.
A = 3*10^-1 * 8,31 * 213,4 / 32*10^-3 = 16 625, 193 Дж
2) ΔU = 0, так как изменения температуры не происходит.
В законе Ома не учитываем индуктивность самой катушки, т. к.
а) поворот совершается за неизвестное (скорее всего, большое) время;
б) учитывание индуктивности никак не повлияет на результат, т. к. индуктивное сопротивление является реактивным - т. е. не отнимает энергию тока и не перераспределяет её в тепло, оно только изменяет ВРЕМЯ прохождения тока - в данной задаче нужно искать заряд, величина которого как раз и определяет величину выделившейся энергии.
Поле постоянно, время нам не важно, т. к. оно сокращается: запишем выражение для заряда (и подставим ЭДС индукции вместо напряжения):
q= I*dt = U/R * dt = Ei/r * dt = N*B/R*dS*dt /dt = dS*B*N/R
Площадь катушки:
S = Pi*r^2
Сопротивление (общее):
R = p * l/s = p*l / ((Pi*d^2) / 4)
Длина катушки:
l = Pi*D*N
Итого, подставьте в заряд:
q = Pi*r^2*B*N*((Pi*d^2) / 4) / (p*Pi*D*N)