Ргз ГГ-19-1 Огонькина Е. (Восстановлен). Электромагнетизм
 Скачать 206.69 Kb.
|
 МИНИСТЕРСТВОНАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ  Кафедра общей и техническойфизики Лаборатория электромагнетизма Расчетно-графическое задание «электромагнетизм» Выполнил: студент гр.ГГ-19-1 __________ Огонькина Е.В. (подпись) (Ф.И.О.) Проверил: доцент каф. ОТФ ___________ Грабовский А.Ю. (подпись) (Ф.И.О.) Санкт-Петербург 2020 год 3. РАБОТА СИЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ. ЭНЕРГИЯ ПОЛЯ СИСТЕМЫ ТОЧЕЧНЫХ ЗАРЯДОВ 17. В однородное электрическое поле напряженностью Е=200 В/м (вдоль силовой линии) влетает электрон со скоростью v0=2*106 м/с. Определить расстояние l, которое пройдет электрон до точки, в которой его скорость будет равна половине начальной.  Дано: Решение: Е=200 В/м V  0 = 2*106 м/с V0 V1V     1 =V0 /2 F Найти : L  =?E В электрическом поле на электрон действует сила   е – заряд электрона. Сила сообщает электрону ускорение  m-масса электрона В момент времени t скорость электрона  Следовательно, время полета равно  Путь, пройденный за время t   Ответ: 4,3 см. 5. ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК 17. За время t = 8 с при равномерно возраставшей силе тока в проводнике сопротивлением R = 8 Ом выделилось количество теплоты Q = 500 Дж. Определить заряд q, проходивший в проводнике, если сила тока в начальный момент времени равна нулю.  Дано: Решение: R=8 Ом Так как ток возрастает равномерно, то зависимость от времени T=8 c будет линейной. Q= 500 Дж  I0=I(0)=0 В начальный момент времени ток равен нулю, тогда Найти:  Q-? зависимость тока от времени имеет вид:  Количество теплоты на основании закона Джоуля – Ленца равно:  Отсюда a равно:  Сила тока равна:  Заряд равен :  Ответ: q=  6. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА 17. Диск радиусом R = 8 см несет равномерно распределенный по поверхности заряд ( = 100 нКл/м2).Определить магнитный момент рm, обусловленный вращением диска, относительно оси, проходящей через его центр и перпендикулярной плоскости диска. Угловая скорость вращения диска = 60 рад/с. Дано : Решение: R8см0.08 м Построим рисунок:  100 60  Найти: рm=? Выражение для магнитного момента элемента диска в виде кольца толщиной dr:  Элементарный ток, протекающий через сечение этого кольца равен :  Площадь, обтекаемая током dI равна:  Элемент площади для кольца равна:  Момент всего диска :   Ответ:  7. СИЛА, ДЕЙСТВУЮЩАЯ НА ПРОВОДНИК С ТОКОМ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ По квадратной рамке со стороной 0,2 м течет ток 4 А. Определить напряженность и индукцию магнитного поля в центре рамки.  Дано: α1=45֩ α2=135֩ Решение: l=0.2 м Магнитное поле в рамке создается отрезками проводников, I=4 A являющихся сторонами рамки. Векторы магнитной индукции Найти : направлены в одну сторону, перпендикулярно плоскости рамки от Е=? нас(правило буравчика). В=? Из закона Био-Савара-Лапласа индукция магнитного поля Вычисляется по формуле  R=l/2- расстояние от проводника до центра квадрата, Т.к. стороны 4, то B=4B1, где B1= индукция, создаваемая одной стороной квадрата.  Сокращаем и получаем  Напряженность связана с индукцией соотношением:  Выражаем E  Ответ: Е=18 А/м, В=  9. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ. ИНДУКТИВНОСТЬ 17. Кольцо из медного провода массой m = 10 г помещено в однородное магнитное поле (B = 0,5 Тл) так, что плоскость кольца составляет угол = 60 с линиями магнитной индукции. Определить заряд Q, который пройдет по кольцу, если снять магнитное поле. Плотность меди считать равной 8800 кг/м3. Дано: Решение: m=10 г=0,01кг Определим магнитный поток через кольцо : = 60  p=8800 кг/м3 r-радиус кольца B = 0,5 ТлПо закону электромагнитной индукции ЭДС индукции равна: Найти:  Q=? По закону Ома ЭДС индукции равна:  Заряд связан с силой тока формулой:  Выразим Q:  Сопротивление медного кольца равно:  Масса кольца и его площадь поперечного сечения:   Отсюда R равно :  Подставляем в формулу Q:  Ответ : q=1,41 Кл. |