Форум сайта alsak.ru

Задачи и вопросы по физике => Электромагнитная индукция => Магнетизм => Электродинамика => ЭДС индукции => : Антон Огурцевич 05 November 2017, 17:52

: Определить разность потенциалов на концах стержня
: Антон Огурцевич 05 November 2017, 17:52
200. В однородном магнитном поле с индукцией 0,4 Тл в плоскости, перпендикулярной силовым линиям поля, вращается стержень длиной 10 см. Ось вращения проходит через один из концов стержня. Определить разность потенциалов на концах стержня при частоте его вращения 16 Гц. Сделать рисунок.
: Re: Определить разность потенциалов на концах стержня
: Сергей 06 November 2017, 21:55
Решение.В нашем случае проводник движется в магнитном поле. ЭДС индукции обусловлена не переменным внешним магнитным полем, а действием сил Лоренца на свободные заряды проводника.
ЭДС индукции которая возникает в проводнике который движется в магнитном поле определяется по формуле:
\[ \begin{align}
  & \xi =B\cdot \upsilon \cdot l\cdot \sin \alpha ,\ \alpha =\frac{\pi }{2},\sin \alpha =1,\ \xi =B\cdot \upsilon \cdot l\ \ \ \ (1). \\
 & \upsilon =\omega \cdot r\ \ \ (2),\ \omega =2\cdot \pi \cdot \nu \ \ \ (3).\  \\
\end{align}
 \]
У разных точек стержня разная линейная скорость, но скорость линейно зависит от расстояния, при решении будем использовать среднюю скорость
\[ \left\langle \upsilon  \right\rangle =2\cdot \pi \cdot \nu \cdot \frac{l}{2}\ \ \ (4).
 \]
Подставим (4) в (1) определим ЭДС индукции которая возникает в проводнике который движется в магнитном поле
\[ \begin{align}
  & \xi =\pi \cdot B\cdot {{l}^{2}}\cdot \nu \ \ \ (5). \\
 & \xi =3,14\cdot 0,4\cdot {{0,1}^{2}}\cdot 16=0,2. \\
\end{align}
 \]
Ответ: 0,2 В.