Катушку с током I=10 мА поместили в однородное магнитное поле. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по физике
Катушку с током I=10 мА поместили в однородное магнитное поле

Катушку с током I=10 мА поместили в однородное магнитное поле .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Катушку с током I=10 мА поместили в однородное магнитное поле так, что ее ось совпала с направлением поля. Обмотка катушки однослойная из медного провода диаметром d=0,10 мм, радиус витков R=30 мм. При каком значении индукции внешнего поля обмотка катушки может быть разорвана? Дано: I=10 мА = 10·10-3 А d=0,10 мм = 0,10·10-3 м R=30 мм = 30·10-3 м Медный провод Изобразим схематически данную задачу Найти: B ― ?

Ответ

B=5,23∙103 Тл=5,23 (кТл)

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Обмотка катушки, а более конкретнее каждый элемент длины dl испытывает силу Ампера, которая равна
F=IBdl
Рассмотрев под другим растровым углом dα, это вызовет некоторое натяжение Fн в проводе (есть ни что иное, как полная сила, действующая на катушку)
И будет равно
F=Fнdα
Сопоставим две силы, получим:
IBdl=Fнdα
Выразим данное натяжение:
Fн=IBdldα
Исходя из геометрических соображений рисунка:
dldα=R
Рассматривая условия при разрыве обмотки катушки:
F=σmS
Так как площадь сечения провода равно:
S=πd24
Преобразовав, получим:
F=σmπd24
Подставив натяжение в данную формулу
σmπd24=IBR
Искомая индукция будет равна:
B=σmπd24IR
Предел прочности меди марки М2 = 200 МПа = 200·106 Па
С учётом начальных данных:
B=200∙106∙3,14∙0,10∙10-32410∙10-3∙30∙10-3=5,23∙103 Тл=5,23 (кТл)
Ответ: B=5,23∙103 Тл=5,23 (кТл)

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу