16. Pole magnetyczne, indukcja. Wybór i opracowanie Marek Chmielewski



Podobne dokumenty
Energia potencjalna jest energią zgromadzoną w układzie. Energia potencjalna może być zmieniona w inną formę energii (na przykład energię kinetyczną)

[ ] D r ( ) ( ) ( ) POLE ELEKTRYCZNE

ZASADA ZACHOWANIA MOMENTU PĘDU: PODSTAWY DYNAMIKI BRYŁY SZTYWNEJ

17.2. Jednakowe oporniki o oporach R każdy połączono jak na rysunku. Oblicz opór zastępczy układu między punktami A i B oraz B i C.

Obliczanie geometrycznych momentów figur płaskich 4

Indukcja elektromagnetyczna Indukcyjność Drgania w obwodach elektrycznych

4πε0ε w. q dl. a) V m 2

Warunek równowagi bryły sztywnej: Znikanie sumy sił przyłożonych i sumy momentów sił przyłożonych.


POLE MAGNETYCZNE W PRÓŻNI - CD. Zjawisko indukcji elektromagnetycznej polega na powstawaniu prądu elektrycznego w

ELEKTROTECHNIKA. Podstawowe pojęcia. Pole elektryczne. Wykład 1. Prawo Coulomba. Prawo Coulomba. r Q0Q. Ładunek elektryczny. Pole elektromagnetyczne

IV OGÓLNOPOLSKI KONKURS Z FIZYKI Fizyka się liczy część 2 ZADANIA 29 lutego 2012r.

3b. ELEKTROSTATYKA. r r. 4πε. 3.4 Podstawowe pojęcia. kqq0 E =

Funkcja momentu statycznego odciętej części przekroju dla prostokąta wyraża się wzorem. z. Po podstawieniu do definicji otrzymamy

POLE MAGNETYCZNE W PRÓŻNI. W roku 1820 Oersted zaobserwował oddziaływanie przewodnika, w którym płynął

Ryszard Goleman. Szybkoobrotowe hybrydowe silniki indukcyjne zasilane bezpośrednio z sieci 50 Hz

spinem elektronu związanym z orbitującymi elektronami H = H 0 +V ES +V LS + V ES

Ćw. 2. Wyznaczanie wartości średniego współczynnika tarcia i sprawności śrub złącznych oraz uzyskanego przez nie zacisku dla określonego momentu.


Krystyna Gronostaj Maria Nowotny-Różańska Katedra Chemii i Fizyki, FIZYKA Uniwersytet Rolniczy do użytku wewnętrznego ĆWICZENIE 4

Podstawy Procesów i Konstrukcji Inżynierskich. Ruch obrotowy INZYNIERIAMATERIALOWAPL. Kierunek Wyróżniony przez PKA

14. Pole elektryczne, kondensatory, przewodniki i dielektryki. Wybór i opracowanie zadań : Andrzej Kuczkowski.

Kształty żłobków stojana

Warunek równowagi bryły. Znikanie sumy sił przyłoŝonych i sumy momentów sił przyłoŝonych.

r i m r Fwyp R CM Dynamika ruchu obrotowego bryły sztywnej

23 PRĄD STAŁY. CZĘŚĆ 2

ι umieszczono ladunek q < 0, który może sie ι swobodnie poruszać. Czy środek okregu ι jest dla tego ladunku po lożeniem równowagi trwa lej?

Precesja koła rowerowego

Podstawy Elektrotechniki i Elektroniki

cz. 2. Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.321

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku


Wykład 15 Elektrostatyka

- substancje zawierające swobodne nośniki ładunku elektrycznego:

POLE ELEKTROSTATYCZNE W PRÓŻNI - CD. Dipol charakteryzuje się przez podanie jego dipolowego momentu elektrycznego p (5.1)

Zasady energii, praca, moc

Mechanika ogólna. Łuki, sklepienia. Zalety łuków (1) Zalety łuków (2) Geometria łuku (2) Geometria łuku (1) Kształt osi łuku (1) Kształt osi łuku (2)

INDUKCJA ELEKTROMAGNETYCZNA. - Prąd powstający w wyniku indukcji elektro-magnetycznej.




XXXVII OLIMPIADA FIZYCZNA ETAP III Zadanie doświadczalne

XXX OLIMPIADA FIZYCZNA ETAP I Zadania teoretyczne


Fizyka 1- Mechanika. Wykład 10 7.XII Zygmunt Szefliński Środowiskowe Laboratorium Ciężkich Jonów

PRĄD STAŁY. Prąd elektryczny to uporządkowany ruch ładunków wewnątrz przewodnika pod wpływem przyłożonego pola elektrycznego.

Analiza termodynamiczna ożebrowanego wymiennika ciepła z nierównomiernym dopływem czynników


Atom (cząsteczka niepolarna) w polu elektrycznym

Arkusze maturalne poziom podstawowy

Fizyka 7. Janusz Andrzejewski

ver ruch bryły

Inercjalne układy odniesienia

Kinematyka odwrotna:

Na skutek takiego przemieszcznia ładunku, energia potencjalna układu pole-ładunek zmienia się o:

TEORIA SPRĘŻYSTOŚCI 10

ELEMENTY RACHUNKU WEKTOROWEGO

Komputerowa symulacja doświadczenia Rutherforda (rozpraszanie cząstki klasycznej na potencjale centralnym

Siły centralne, grawitacja (I)

Prąd elektryczny U R I =

PRZEMIANA ENERGII ELEKTRYCZNEJ W CIELE STAŁYM

Przykład 3.2. Rama wolnopodparta








10. Ruch płaski ciała sztywnego

GRAWITACJA. przyciągają się wzajemnie siłą proporcjonalną do iloczynu ich mas i odwrotnie proporcjonalną do kwadratu ich odległości r.



Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Moment siły (z ang. torque, inna nazwa moment obrotowy)

ę ą ę ó ń ń ń ó ń ó ó ń ź ą ę Ń ą ó ę ą ó ą ą ć ś ą ó ś ó ń ó ą Ń Ą ś ę ńś Ą ń ó ń ó ńś ó ś Ą ś ś ó ó ś ś ó ą ń ó ń Ę ń ć ńś ę ó ś ś Ę ń Ł ó ń ź ń ś ę

Guma Guma. Szkło Guma

Wykład Półprzewodniki

Fizyka 1 Wróbel Wojciech. w poprzednim odcinku

Dokument pochodzi z cyfrowego archiwum PTN, Odział we Wrocławiu. Wszelkie prawa zastrzeżone - wykorzystanie bez zgody Właściciela zabronione.

LINIA PRZESYŁOWA PRĄDU STAŁEGO

elektrostatyka ver

GEOMETRIA PŁASZCZYZNY

Ę ż Ł ś ą ł ść ó ą ż ę ł Ł ś ą ś Ż ż ż ń ż ł ś ń ż żę Ł ż ó ń ę ż ł ńó ó ł ń ą ż ę ż ą ą ż Ń ż ż ż óź ź ź ż Ę ż ś ż ł ó ń ż ć óź ż ę ż ż ńś ś ó ń ó ś

11. DYNAMIKA RUCHU DRGAJĄCEGO



XLI OLIMPIADA FIZYCZNA ETAP WSTĘPNY Zadanie teoretyczne

Modele odpowiedzi do arkusza Próbnej Matury z OPERONEM. Matematyka Poziom rozszerzony

Elektrostatyka. + (proton) - (elektron)

Nr 2. Politechnika Poznańska Instytut Technologii Mechanicznej. Laboratorium Maszyn i urządzeń technologicznych. Właściwości i kształtowanie ewolwenty

Systemy Just-in-time. Sterowanie produkcją

DODATEK 6. Pole elektryczne nieskończenie długiego walca z równomiernie rozłożonym w nim ładunkiem objętościowym. Φ = = = = = π

METODA CIASNEGO (silnego) WIĄZANIA (TB)

METODY KOMPUTEROWE 10

Rozwiązywanie belek prostych i przegubowych wyznaczanie reakcji i wykresów sił przekrojowych 6





Transkrypt:

6. Poe magnetczne, nukcja Wbó opacowane Maek meewsk 6.. Znaeźć nukcje poa magnetcznego w oegłośc o neskończone ługego pzewonka wacowego o pomenu pzekoju popzecznego a w któm płne pą I. 6.. Wznaczć nukcję poa magnetcznego wtwozonego pzez pą o natężenu płnąc pzez neskończene ług pzewonk zgęt po kątem postm: a) W punkce eżącm w płaszczźne pzewonka oegłm o jego końca o oegłość, na pzełużenu jenego z amon pzewonka (s) b) W punkce oegłm o o os pzewonka, eżąc po kątem o os jenego z amon pzewonka. 6.. Jenoone nałaowana łaunkem Q cenka tacza o pomenu, obaca sę z pękoścą kątową ω ookoła swojej os. Znaeźć watość nukcj poa magnetcznego w jej geometcznm śoku. ω 6.. Wznaczć watość nukcj poa magnetcznego wewnątz neskończonego soenou, w któm na jego ługośc pzpaa N casno ułożonc zwojów w któc płne pą I. I N 6.5. Wznaczć watośc gęstośc eneg poa magnetcznego wewnątz neskończonego soenou o pomnu, gęstośc nowej zwojów n, pzez któ płne pą.

6.6. Dwa zwoje utu o pomenu ustawonc tak jak na sunku oegłc o tak, że c ose smet sę pokwają. W soenoac płną pą I w tm samc keunkac. Wznaczć watość nukcj poa magnetcznego na os łączącej obwa zwoje w zaeżnośc o oegłośc pomęz zwojam. I I 6.7. Eekton pousza sę w jenoonm pou magnetcznm o nukcj po n śubowej o pomenu skoku, wznaczć watość pękośc eektonu. 6.8. W taśme metaowej o szeokośc a gubośc płne pą I. Taśma znajuje sę w jenoonm pou magnetcznm o nukcj. Obczć óżncę potencjałów męz punktam taśm, jeże waomo, że w jenostce objętośc mateału z jakego zobona jest taśma, znajuje sę n eektonów na jenostkę objętośc. 6.9. Dan jest jenoon peśceń o pomenu opoze. W wóc owonc punktac tego peścena pzłączono wa ługe pzewo, tak b c keunk twozł pzełużena pomen tego peścena, zasane ze źóła o napęcu. Obczć nukcję magnetczną w śoku peścena. 6.. Wzłuż os cenkoścennej u begne postonow pzewó. Pą I płnąc w uze waca pzewoem o źóła. Wznaczć wekość nukcj poa magnetcznego jako funkcję oegłośc o śoka u. 6.. Pęt o ługośc mase m położono na wóc ównoegłc sznac naconc po kątem o pozomu. Szn znajują sę w jenoonm pou magnetcznm o nukcj, skeowanm postopae o pozomu. Znaeźć pękość ucu pęta w pzpaku g szn ne są połączone oaz w pzpaku, g szn są zwate na jenc końcac opoem. Pzjąć, że pęt może śzgać sę bez taca oaz że opó pęta szn można zanebać. 6.. Na wóc ównoegłc pozomc sznac położono pęt o opoze, ługośc mase m. Szn są połączone ze źółem napęca znajują sę na całej swojej ługośc w jenoonm pou magnetcznm, nukcj, skeowanej postopae o szn. Współcznnk taca pęta o szn wnos. Jaka bęze maksmana pękość pęta? 6.. Dwe ównoegłe, pozome szn są połączone konensatoem o pojemnośc. Na sznac położono pęt o ługośc mase m. Z jakm pzspeszenem a bęze pouszał sę pęt, jeże zała na nego zewnętzna sła pozoma oaz jenoone poe magnetczne wszęze postopałe o pęta o płaszczzn ucu.

6. ozwązana const 6... Kozstam z pawa mpea 6... a) Kozstam z pawa ota-savata. Każ z ocnków pzewou potaktujem ozene, a wnk końcow uzskam z supepozcj uzskanc wnków cząstkowc. sn sn sn tg tg sn sn sn sn Da ugej częśc pzewou punkt eż okłane na jego pzełużenu a węc wekto jest zawsze ównoegł o wektoa. Wnk końcow jest ówn jest zatem: Jest to okłane połowa watośc uzskanej w pewszm zaanu.

b) naogczne jak w punkce a) ozpatujem każą z półpostc osobno tak ja w punkce popzenm wkozstam pawo ota Savata. ' Da pewszej półpostej sn oaz góna ganca całkowana to. W wnku uzskujem: sn sn sn ( cos ) / ' Da ugej półpostej sn(/-)cos całkujem o /- o (zgone z keunkem pąu a pewszej półpostej). W wnk uzskujem sn cos cos ( sn ) Wnk końcow to 6... Pozem całą tacze na peścene o pomenu gubośc. Okeśm watość nukcj poa magnetcznego o łaunku pzemeszczającego sę waz z peścenem. ω ( ) q t W czase t T pzez pzekój pzemeśc sę łaunek Q q

cz pzepłne pą q T Q Q ω ω ωq ωq ω T ωq ωq 6... Kozstam z pawa mpea L D Założena: - neskończona ługość soenou, - wewnątz jenoone poe magnetczne - na zewnątz watość nukcj poa magnetcznego wnos D N D - - D - - const D N N 6.5.. W ceu wznaczena eneg posłużm sę nukcjnoścą neskończonego soenou. Kozstając z pawa aaaa L t Φ Da częśc śokowej ługego soenou ( gze Φ jest stumenem poa t magnetcznego ) wpakow stumeń pzecoz pzez N zwojów atego Φ N L NΦ L t t NΦ N n

Inukcja poa magnetcznego wewnątz soenou wnos (patz popzene zaane) n n NΦ NΦ L n E m L P m L P L E L t t t t E L E E n n e n D Doatkowo w powetzu e n H H e 6.6.. ozpatzm pojencz zwój. z ˆ z sn cos z ˆ tg tg sn X Łatwo można zauważć, że a skłaowej nukcj poa magnetcznego wnk poobnej kakuacj aje okłane zeo. Ze wzgęu na smetę kołową, oając wekto, o tej samej ługośc, ozmeszczone na okęgu możem wkazać zeowane sę skłaowej wpakowej nukcj poa magnetcznego z. Z z z Y - z - z

X ( ) w w 6.7.. ekton bęze pouszał sę po n śubowej, g jego pękość bęze skeowana po kątem pękość stała opowezana za skok n śubowej a magnetcznego Poe magnetczne na skłaową zała okłane w sposób jak można opsać za pomocą sł Dzała sła poa magnetcznego to sła oś 6.8.. a pouszające sę łaunk zała sła E o. pękość postopałą o keunku wektoa nukcj po ośokowej okowa cz jest N e [ ], ˆ ˆ m q T T m q q m żnc napęć pomęz punktam. ępne powouje powstane poa eektcznego, pzecwne skeowanego o sł poa magnetcznego q q m Po wouje ona powstane ó To napęce nast

Ee E W stane ównowag wpakowa watość sł wnos E E ee e - E a ee e E a Ze wzgęu na anaoge z konensatoem płaskm ae Naeż teaz wznaczć pękość unoszena eektonów W czase t eekton pokonają ogę t, całkowt łaunek pzepłwając pzez powezcnę Sa, wnos Qne ta Q nea a t nea ne Napęce powstające pomęz punktam nos nazwę napęca Haa 6.9.. Pzewo opowazające pą ne powoują powstana poa magnetcznego w śoku okęgu (patz zaane uge punkt b) W peścenu popłną wa óżne pą, każ z nc wtwoz poe magnetczne w śoku peścena. Wznaczm te pą na postawe pawa otta-savata wznaczm watość nukcj poa magnetcznego w śoku peścena L L ρ ρ S S L L S- poe pzekoju pzewonka ρl S S ρ v S S ρl ρl L

6... S naogczne obczena a ocnka L pozwaają uzskać następując wnk ρ Watośc nukcj pocozącc o óżnc ocnków peścena mają tą samą watość. Ze wzgęu na óżncę w keunkac pąów płnącc w obu ocnkac peścena, watośc nukcj poa magnetcznego óżną sę znakam. Wpakowa watość poa magnetcznego wnos zatem, bez wzgęu na mejsca połączena pzewoów tj. umeszczena punktów. Wkozstam pawo mpea. Poe magnetczne pomęz peścenam wtwazać bęze tko pą płnąc w peścenu wewnętznm << Da const ; const X 6... mg G szn ne są połączone ezstoem wte zała tko sła gawtacj ( ) pęt bęze pouszał sę ucem jenostajne pzspeszonm o watośc pzspeszena agsn z pękoścą początkową z pozcj początkowej. ównane ucu bęze mało następującą postać: t ( t) a t ( t) g t sn G połączm szn ezstoem w obwoze, ze wzgęu na pawo nukcj aaaa, popłne pą wtwoz sę sła ozałwana poa magnetcznego załająca pzecwne o sł ścągającej pocozą cej o poa gawtacjnego. Pęt bęze pouszał sę z pzspeszenem jenostajne zmennm o cw zównoważena sę sł ścągającej sł Loenza. W aszej częśc bęze pouszał sę ucem jenostajnm. Osągne zatem pękość maksmaną.

b cos ε Φ t t Mnus oznacza poazacje powstającej óżnc potencjałów, w naszm pzpaku w ceu wznaczena pąu płnącego pzez pęt został on już uwzgęnon pz keunku załana sł poa magnetcznego. cos cos Wpakowa watość sł zsuwającej załającej na pęt ma następującą postać: cos cos mg sn cos mg sn cos cos m mg sn g sn t t m t ozwązane uzskanego ównana óżnczkowego jest ównanem ucu (t) któe umożwa pełn ops ucu peta. Można w sposób post wznaczć maksmaną szbkość pouszana sę pęta. Waunek znkana sł wpakowej jest waunkem pouszana sę ze stałą pękoścą ma. ma cos mg sn mg sn ma cos 6... W wnk pzepłwu pąu pojaw sę sła pzesuwająca pęt w pozome Z ugej ston pojaw sę napęce nukowane pzecwne skeowane o zewnętznego. n t Datego mg w n w t mg Pęt pzspesza o momentu g w ma mg mg ma

6... G pęt pousza sę po wpłwem załającej sł to powstaje sła eektomotoczna nukcj: n, pzost powstającego napęca wnos n. Zmana napęca nukowanego umożw pzepłw pąu pzez konensato. Q Q Q a t t Pojaw sę zatem sła eektonamczna e a pzecwne skeowana o Na pęt bęze załać sła wpakowa o watośc w e w ma a a m