Через два параллельных проводника, между которыми есть расстояние 15 см, перемещается проводящая перемычка со скоростью

  • 2
Через два параллельных проводника, между которыми есть расстояние 15 см, перемещается проводящая перемычка со скоростью 0,6 м/с. Перемычка перпендикулярна магнитному полю с индукцией 1 Тл. Замкнутая цепь состоит из перемычки и резистора сопротивлением 2 Ом. Не учитывая электросопротивление перемычки, нужно найти количество теплоты, выделенной в резисторе в течение.
Изумрудный_Дракон
9
Воспользуемся законом электромагнитной индукции Фарадея, который гласит, что ЭДС индукции, возникающей в замкнутом контуре, равна скорости изменения магнитного потока через этот контур. Магнитный поток определяется произведением магнитной индукции и площади контура, с которым он пересекается.

В данной задаче проводящая перемычка перпендикулярна магнитному полю, поэтому магнитный поток через перемычку будет изменяться с той же скоростью, с которой перемещается сама перемычка. Магнитный поток определяется как произведение магнитной индукции и площади контура:

\[
\Phi = B \cdot A
\]

Где \(\Phi\) - магнитный поток, \(B\) - магнитная индукция и \(A\) - площадь контура.

В данном случае площадь контура равна расстоянию между проводниками (15 см) умноженному на длину перемычки.

Поскольку магнитная индукция и площадь остаются постоянными, изменение магнитного потока связано только со скоростью перемещения перемычки, поэтому электродвижущая сила (ЭДС) индукции будет равна произведению магнитной индукции и скорости перемещения:

\[
\varepsilon = B \cdot v
\]

В этой задаче нам дано, что скорость перемещения равна 0,6 м/с, а магнитная индукция равна 1 Тл. Найдем электродвижущую силу:

\[
\varepsilon = 1 \, Тл \cdot 0.6 \, м/с = 0.6 \, В
\]

Электродвижущая сила связана с напряжением \(U\) и сопротивлением \(R\) в цепи следующим соотношением:

\[
\varepsilon = U = I \cdot R
\]

где \(I\) - сила тока в цепи.

Так как в данной цепи сила тока равна отношению напряжения к сопротивлению, то:

\[
I = \frac{U}{R}
\]

Найдем силу тока в цепи:

\[
I = \frac{0.6 \, В}{2 \, Ом} = 0.3 \, А
\]

Наконец, найдем количество теплоты, выделенной в резисторе за время \(\Delta t\), используя формулу для вычисления количества теплоты:

\[
Q = I^2 \cdot R \cdot \Delta t
\]

В задаче нам не дано значение \(\Delta t\), поэтому мы не можем точно рассчитать количество выделенной теплоты.