4. Велосипед дөңгелегінің металл осі горизонталды магнит өрісіне перпендикулярлықтарымен бекітілді. Дөңгелектің металл

Скрытый_Тигр

20

Дөңгелектің металл осі геометриялығымен магнит өрісіне перпендикулярлықтарымен бекітілген, ал дөңгелектің металл спицасы мен металл осі арасында магниттік байланыс бар. Бұл магнит байланыстары арқылы Электромагниттік Көрсеткіш (ЭҚК) индукциясы қалу мүмкіндігін түсіндіреді.

(1) Осы ЭҚК-ті арттырудың екі әдісті көрсету мүмкін.
- Бірінші әдісті толықтыру үшін, дөңгелекте қамтылған магнит өрісін, металл спицалары мен металл осі арасындағы магниттік байланыстарды теңелеу керек.
- Екінші әдісті толықтыру үшін, магнит өрісінің индукциясын арттыру керек.

(2) Дөңгелектің радиусы 15 см болдыңыз, магниттік өрісті 5 мТл индукцияп болдыңыз және ол секундына бес рет айналып отыр. Контактілер арасында болатын ЭҚК-ін тығыздауына себеп болатынша, дөңгелек секундына өтеуі керек ауданды тапсыруымыз керек.

Дөңгелек өрісінің уақытын \(T\) деп есептеу мүмкін. Дөңгелектің өзгеру уақыты \(T = \frac{2πr}{v}\) ше өтеу уақыты \(t\) деп белгілеуіміз керек. Осы уақыттардың (период және өтеу уақыты) байланысы: \(T = 5t\).

Период \(T\)-ге \(T = \frac{2πr}{v} = 5t\) қарағанда, металл спица өчтігінде болатын тәулік \(d\) сантиметр болатында, дөңгелектің периоды \(T\) бойынша алмасу уақыты қанша болады деп табамыз. Осылайша, \(2πr = 5tv\). \(r\) және \(t\) азаматтық мәндер болатында, \(v\) - метр/секунд нөмірлерімен белгіленген болса, \(r\) және \(v\) әлемнің оптикалық бөлігіне сәйкестендірудерімен тығыздаларынан, \(2πr = 5tv\) теңдігінің ортасынан:

\[
2π \cdot 0,15 = 5t \cdot v
\]

Ендеше \(t\) иске асырады:

\[
t = \frac{2π \cdot 0,15}{5v} = \frac{π \cdot 0,3}{5v}
\]

Бұл формула жариялануда, \(v\) сантиметр/секунд болатында, метр/секунд болатында, \(t\) деп берілгенде, жауапты сантиметр келген ондай болады. Тапсыру үшін, \(v\) нөмірімен табылатын \(t\) дәлелденуімізге 5-і бөліп:

\[
t = \frac{π \cdot 0,3}{5 \cdot 1} = \frac{π \cdot 0,3}{5} \approx 0,1885 \, \text{секунд}
\]

Осының байланысын иске асыратындық табылды: секунд бойынша, \(t \approx 0,1885 \, \text{секунд}\).

Сондай-ақ болады, кез-келген спица бір секундта өтетін ауданды білуіміз керек. Аудан белгіленген формулалармен табалығына болады.

Жауап:
әр спицаның бір секундта өтетін ауданы = \(t = 0,1885 \, \text{секунд} = 0,1885 \, \text{см}^2\)