Решить !
1,сила электрического тока, протекающего через катушку индуктивностью l = 6 гн, изменяется со временем, как показано на рисунке. найдите эдс самоиндукции, возникающую в катушке в момент времени t = 1с
2.перемычка свободно скользит под действием силы тяжести по параллельным вертикальным проводникам малого сопротивления, замкнутым на конденсатор емкостью c = 1000 мкф. длина перемычки l = 1 м, масса т = 5 г, индукция магнитного поля в = 1 тл. найдите ускорение перемычки.
ЭС = -L * dI/dt,
где ЭС - эдс самоиндукции, L - индуктивность катушки, dI/dt - изменение силы тока по времени.
По графику на рисунке можно определить, что спонтанное изменение силы тока равно 2 А/с. Подставим эти значения в формулу:
ЭС = -6 Гн * 2 А/с = -12 В.
Таким образом, эдс самоиндукции, возникающая в катушке в момент времени t = 1 с, равна -12 В.
2. Для определения ускорения перемычки необходимо применить второй закон Ньютона, который говорит о том, что сила, действующая на тело, равна произведению массы этого тела на его ускорение:
F = m * a.
В данной задаче сила, действующая на перемычку, обусловлена силой тяжести, которая равняется:
F = m * g,
где m - масса перемычки, g - ускорение свободного падения (принимается равным 9.8 м/с^2).
Также, в данной задаче сила проводимости тока будет создавать электромагнитное поле, которое будет действовать на перемычку. Эта сила будет равна:
F' = I * l * B,
где I - сила тока, протекающего через провода, l - длина перемычки, B - индукция магнитного поля.
Так как перемычка свободно скользит, то мы можем приравнять две силы:
F = F',
m * g = I * l * B.
Необходимо найти ускорение перемычки, поэтому перепишем формулу для силы тока:
I = C * dV/dt,
где I - сила тока, C - емкость конденсатора, dV/dt - изменение напряжения на конденсаторе по времени.
Теперь подставим это значение в уравнение для силы:
m * g = C * dV/dt * l * B.
Очевидно, что dV/dt будет равняться ускорению, так как мы рассматриваем изменение напряжения на конденсаторе по времени:
a = dV/dt.
Итак, ускорение перемычки равно:
a = (m * g) / (C * l * B).
Теперь подставим все известные значения:
m = 5 г = 0.005 кг,
g = 9.8 м/с^2,
C = 1000 мкФ = 0.001 Ф,
l = 1 м,
B = 1 Тл.
a = (0.005 кг * 9.8 м/с^2) / (0.001 Ф * 1 м * 1 Тл).
Выполняем вычисления:
a = 0.049 Н / (0.001 Ф * 1 м * 1 Тл) = 0.049 Н / (0.001 Ф * 1 Тл) = 49 Н/(Ф*Тл).
Таким образом, ускорение перемычки равно 49 Н/(Ф*Тл).