Министерство образования и науки РФ
Федеральное агентство по образованию
НГТУ
Кафедра общей физики
Расчетно-графическое задание
«Магнетизм»
Вариант 24
Факультет: АВТФ Преподаватель:
Штыгашев Александр Анатольевич
Группа: АВТ-213
Студент: Савочка Денис Владимирович
Новосибирск 2023
№15.9
Постановка задачи. Определите вращающий момент плоского контура прямоугольной формы со сторонами 10 и 20 см, помещенного в однородное магнитное поле индукцией 5 Тл. По контуру проходит ток 2 А. Угол между вектором магнитного момента и вектором магнитного поля равен 45 градусов. Сделать детальный рисунок, на котором указать все векторы. Построить картину силовых линий индукции магнитного поля.
Дано:
Решение:
Вектор магнитного момента сонаправлен с вектором нормали рамки контура.
Вычисляется по формуле: ( )
Вектор магнитного поля – есть вектор магнитной индукции
Вектор вращающего момента равен векторному произведению магнитной индукции и магнитного момента:
Тогда , где
Следовательно, можно записать
Ответ:
№16.6
Постановка задачи. Циклотрон предназначен для ускорения протонов до энергии 8 ·10-13 Дж. Определить наибольший радиус орбиты, по которой движется протон, если индукция магнитного поля равна 1 Тл. Построить траекторию движения протона.
Дано:
Решение:
В циклотроне частицы движутся по кривой, увеличивая свою энергию. Радиус кривизны постоянно увеличивается. Из условия задачи можно понять, что радиус орбиты, по которой движется протон, будет максимальным в тот момент, когда он будет обладать энергией
Сила Лоренца сообщает протону центростремительное ускорение.
По второму закону Ньютона:
Скорость выразим из кинетической энергии протона:
;
Заряд протона:
Масса протона:
Ответ:
№17.7
Постановка задачи. На железное кольцо намотано в один слой N = 500 витков провода. Средний диаметр d кольца равен 25 см. Определить магнитную индукцию В в железе и магнитную проницаемость железа, если сила тока I в обмотке: 1) 0,5 А; 2) 1,0 А. Для определения магнитной проницаемости воспользоваться графической зависимостью, приводимой на рис.17.1. Явление гистерезиса не учитывать.
Дано:
Решение:
Магнитная индукция и магнитная проницаемость связаны формулой:
Значение индукции определяется по графику .
Тогда:
;
№18.4
Постановка задачи. С помощью реостата равномерно увеличивают силу тока I в катушке на 0.1 А в 1 с. Индуктивность катушки равна Гн. Найти среднее значение ЭДС самоиндукции .
Дано:
Решение:
Среднее значение ЭДС самоиндукции определяется выражением:
Ответ:
Достарыңызбен бөлісу: |