Форум сайта alsak.ru

Задачи и вопросы по физике => Электромагнитная индукция => Магнетизм => Электродинамика => ЭДС индукции => : Fiz 28 October 2010, 00:14

: В магнитном поле вращается стержень
: Fiz 28 October 2010, 00:14
Очень нужно решение этой задачи. Спасибо!
Если знаете, то и рисунок тоже.

В однородном магнитном поле с индукцией 10 мТл равномерно с частотой 5 оборотов в секунду вращается стержень длиной 40 см так, что плоскость его вращения перпендикулярна линиям индукции магнитного поля, а ось вращения проходит через один из его концов. Определить индуцируемую на концах стержня разность потенциалов.
: Re: Индуцируемая разность потенциалов
: alsak 28 October 2010, 19:03
Эта задача имеет несколько способов решения.
1. Упрощенный, для школьников, через средние значения величин.
2. Более строгое, через дифференциальные уравнения.

Могу показать первый способ. Второй ищите на других сайтах.
: Re: Индуцируемая разность потенциалов
: Fiz 28 October 2010, 22:57
Да покажите пожалуйста вместе со схемочкой.
А вторым способом я попробую сам решить или найти =
: Re: Индуцируемая разность потенциалов
: alsak 30 October 2010, 19:49
Так как проводник не замкнут, то разность потенциалов будет равна ЭДС индукции в движущемся проводнике, т.е. φ1 – φ2 = Ei. ЭДС найдем по формуле

Ei = B⋅υ⋅l⋅sin α,
где α = 90° (плоскость вращения стержня перпендикулярна линиям магнитной индукции, следовательно, скорость проводника всегда перпендикулярна вектору магнитной индукции), sin α = 1, υ = ω⋅r — линейная скорость вращения стержня, ω = 2π⋅ν — угловая скорость вращения, ν = 5 Гц (оборотов в секунду).

Сложность этой задаче в том, что у разных точек стержня разная линейная скорость. Но, т.к. скорость линейно зависит от расстояния r, то можно использовать среднюю скорость υср = 2π⋅ν⋅rср, где rср = l/2. Тогда

φ1 – φ2 = B⋅l⋅υср = B⋅l⋅2π⋅ν⋅l/2 = π⋅B⋅l2⋅ν,
φ1 – φ2 = 25 мВ.
: Re: Индуцируемая разность потенциалов
: Fiz 06 November 2010, 05:43
Эту задачу очевидно можно решить не только двумя способами - их будет побольше.
Покажите пожалуйста ещё другой способ, и покажите чертёж или рисунок к задаче не всё понятно.
Почему мы можем применить закон Фарадея, почему возникает ЭДС индукции магнитного поля, причём здесь сила Лоренца и как найти разность потенциалов?
Спасибо!
: Re: Индуцируемая разность потенциалов
: alsak 06 November 2010, 09:31
: Fiz  06 November 2010, 05:43
Покажите пожалуйста ещё другой способ
Вы для чего писали «А вторым способом я попробую сам решить или найти»? Я вам уже писал, что «Могу показать первый способ», и вы согласились.

: Fiz  06 November 2010, 05:43
покажите чертёж или рисунок к задаче не всё понятно.
Я обычно рисунки делаю к задачам, если использую их в решении. Но если вам это поможет, смотрите.

: Fiz  06 November 2010, 05:43
Почему мы можем применить закон Фарадея, почему возникает ЭДС индукции магнитного поля, причём здесь сила Лоренца
А где вы увидели в решении закон Фарадея, силу Лоренца? Я применил формулу, которая называется «ЭДС индукции движущегося проводника».
Хотя, для вывода этой формулы можно использовать или закон Фарадея, или силу Лоренца. Для решения задачи школьного курса используют формулу без вывода.

: Fiz  06 November 2010, 05:43
как найти разность потенциалов?
Интересно, а что я нашел в задаче?
φ1 – φ2 – это и есть разность потенциалов.
: Re: Индуцируемая разность потенциалов
: Fiz 06 November 2010, 18:49
: alsak  06 November 2010, 09:31
Вы для чего писали «А вторым способом я попробую сам решить или найти»? Я вам уже писал, что «Могу показать первый способ», и вы согласились.
Дело в том, что решая вторым способом нужно исходить из закона Фарадея и получается у меня ерунда 21 миллиВольт.

: alsak  06 November 2010, 09:31
Я обычно рисунки делаю к задачам, если использую их в решении. Но если вам это поможет, смотрите.
А почему у Вас на рисунке не показаны оси координат и точки, между которыми возникает разность потенциалов и все векторы величин, которые фигурируют в условии, и поэтому модель не полная?

: alsak  06 November 2010, 09:31
А где вы увидели в решении закон Фарадея, силу Лоренца? Я применил формулу, которая называется «ЭДС индукции движущегося проводника».
Хотя, для вывода этой формулы можно использовать или закон Фарадея, или силу Лоренца. Для решения задачи школьного курса используют формулу без вывода.
С такой формулой не разу не встречался, откуда Вы её взяли?
Киньте пожалуйста учебник или теорию, где можно посмотреть такую формулу и как она получается здесь на сайте?

: alsak  06 November 2010, 09:31
Интересно, а что я нашел в задаче?
φ1 – φ2 – это и есть разность потенциалов.
Я решал по другой формуле. А откуда Вы эту формулу взяли киньте пожалуйста ссылочку на учебник или пособие, где такая есть?
Спасибо!
: Re: Индуцируемая разность потенциалов
: alsak 07 November 2010, 09:21
: Fiz  06 November 2010, 18:49
А почему у Вас на рисунке не показаны оси координат и точки, между которыми возникает разность потенциалов и все векторы величин, которые фигурируют в условии, и поэтому модель не полная?

Еще раз повторяю, я решаю задачу, используя формулы школьной физики, и все уравнения у меня без векторов. Поэтому мне не нужны оси координат. А «точки, между которыми возникает разность потенциалов» указаны в условии.

: Fiz  06 November 2010, 18:49
С такой формулой не разу не встречался, откуда Вы её взяли? Киньте пожалуйста учебник или теорию, где можно посмотреть такую формулу и как она получается здесь на сайте?

1. Аксенович Л.А. Физика в средней школе — С. 348-350. Или скачайте книгу с библиотеки (http://www.alsak.ru/component/option,com_jdownloads/Itemid,273/task,view.download/cid,39933/), или смотрите на сайте Электронный учебник физики (http://physbook.ru/index.php/%D0%A2._%D0%AD%D0%94%D0%A1_%D0%B8%D0%BD%D0%B4%D1%83%D0%BA%D1%86%D0%B8%D0%B8_%D0%B2_%D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B6._%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%85).

2. Жилко, В. В. Физика: учеб. пособие для 11-го кл. — С. 177-181. (http://www.alsak.ru/component/option,com_jdownloads/Itemid,273/task,view.download/cid,46233/)

: Fiz  06 November 2010, 18:49
Я решал по другой формуле. А откуда Вы эту формулу взяли киньте пожалуйста ссылочку на учебник или пособие, где такая есть?

Я ее вывел в верхних сообщениях (http://www.web-physics.ru/smf/index.php/topic,2906.msg6226.html#msg6226). И при выводе использовались формулы разных разделов физики: 1) Кинематика. Движение по окружности. 2) Постоянный ток. Закон Ома для полной цепи. 3) Электромагнитная индукция. Берите любую книгу по теории (http://www.alsak.ru/component/option,com_jdownloads/Itemid,273/task,viewcategory/catid,733/) и читайте.
: Re: Индуцируемая разность потенциалов
: Fiz 07 November 2010, 09:46
Ei = B⋅υ⋅l⋅sin α,
Откуда Вы взяли эту формулу я про неё спрашивал ещё выше, тоже вывели?
: Re: Индуцируемая разность потенциалов
: alsak 07 November 2010, 11:24
Вы мои ответы внимательно читаете?

: alsak  06 November 2010, 09:31
...Я применил формулу, которая называется «ЭДС индукции движущегося проводника».
Хотя, для вывода этой формулы можно использовать или закон Фарадея, или силу Лоренца. Для решения задачи школьного курса используют формулу без вывода.
: alsak  07 November 2010, 09:21
: Fiz  06 November 2010, 18:49
С такой формулой не разу не встречался, откуда Вы её взяли? Киньте пожалуйста учебник или теорию, где можно посмотреть такую формулу и как она получается здесь на сайте?
1. Аксенович Л.А. Физика в средней школе — С. 348-350. Или скачайте книгу с библиотеки, или смотрите на сайте Электронный учебник физики.
2. Жилко, В. В. Физика: учеб. пособие для 11-го кл. — С. 177-181.
: Re: Индуцируемая разность потенциалов
: Fiz 07 November 2010, 21:01
Спасибо Вам Огромное за помощь!!!))))