Магнитный поток Ф - это скопление векторов магнитной индукции B, которое пронизывает контур площадью S:
Ф = B*S
Так как вектор B пронизывает поверхность под углом к нормали (к перпендикуляру, опущенному к поверхности), то необходимо вектор магнитной индукции умножить на косинус угла между ним и нормалью:
Bn = B*cosx, тогда формула магнитного потока:
Ф = Bn*S = B*cosx*S
Площадь поверхности равна площади прямоугольника:
S = L*D
Составим конечную формулу, подставим значения углов, данные в условиях, и решим вопрос:
На проводник действует сила Ампера. Проводник расположен перпендикулярно направлению вектора магнитной индукции. Это значит, что вектор направлен по отношению к проводнику так же - перпендикулярно. Возьмём формулу силы Ампера и выразим магнитную индукцию:
Кинетическая энергия электронов, создающих фототок, определяется из уравнения Эйнштейна для фотоэффекта, Фототок прекращается при условии равенства максимальной кинетической энергии электрона и изменения его потенциальной энергии при перемещении в электростатическом поле: где — напряжение между обкладками конденсатора. Разность потенциалов связана с зарядом конденсатора: Решив полученную систему уравнений, находим:
1. Дано:
L = 15 см = 0,15 м
D = 27 cм = 0,27 м
B = 3 Тл
α = 45°
β = 30°
ω = 90°
Ф - ?
Магнитный поток Ф - это скопление векторов магнитной индукции B, которое пронизывает контур площадью S:
Ф = B*S
Так как вектор B пронизывает поверхность под углом к нормали (к перпендикуляру, опущенному к поверхности), то необходимо вектор магнитной индукции умножить на косинус угла между ним и нормалью:
Bn = B*cosx, тогда формула магнитного потока:
Ф = Bn*S = B*cosx*S
Площадь поверхности равна площади прямоугольника:
S = L*D
Составим конечную формулу, подставим значения углов, данные в условиях, и решим вопрос:
Ф = B*cosx*L*D
a) Ф = B*cosα*L*D = 3*√2/2*0,15*0,27 = 0,08591... = 0,086 Вб = 86*10^(-3) Вб = 86 мВб
б) Ф = B*cosβ*L*D = 3*√3/2*0,15*0,27 = 0,10522... = 0,105 Вб = 105*10^(-3) Вб = 105 мВб
в) Ф = B*cosω*L*D = 3*0*0,15*0,27 = 0 - векторы магнитной индукции направлены вдоль плоскости прямоугольной поверхности, поэтому магнитный поток не пронизывает её.
2. Дано:
S = 300 см² = 300/10000 = 0,03 м² = 3*10^(-2) м²
Ф = 11*10^(-3) Вб
α = 30°
B - ?
Используем формулу магнитного потока для выражения магнитной индукции:
Ф = B*cosα*S => B = Ф/(S*cosα) = 11*10^(-3) / (3*10^(-2)*√3/2) = 11*10^(-3)*2 / (3*10^(-2)*√3) = 0,42339... = 0,42 Тл = 420*10^(-3) Тс = 420 мТл.
3. Дано:
L = 5 см = 0,05 м = 5*10^(-2) м
Fa = 15 мН = 15*10^(-3) Н
I = 26 A
α = 90°
B - ?
На проводник действует сила Ампера. Проводник расположен перпендикулярно направлению вектора магнитной индукции. Это значит, что вектор направлен по отношению к проводнику так же - перпендикулярно. Возьмём формулу силы Ампера и выразим магнитную индукцию:
Fa = I*B*sinα*L => B = Fa/(I*L*sinα) = 15*10^(-3) / (26*5*10^(-2)*1) = 0,01153... = 0,012 Тл = 12*10^(-3) Тл = 12 мТл.
Кинетическая энергия электронов, создающих фототок, определяется из уравнения Эйнштейна для фотоэффекта, Фототок прекращается при условии равенства максимальной кинетической энергии электрона и изменения его потенциальной энергии при перемещении в электростатическом поле: где — напряжение между обкладками конденсатора. Разность потенциалов связана с зарядом конденсатора: Решив полученную систему уравнений, находим:
ответ: 430 нм.