Treść zadania

Najlepsze rozwiązanie

• 

  1 0

  antekL1 28.5.2011 (09:40)

  Dane:
  L = 20 cm - długość przewodnika (duże L, aby odróżnić od I ).
  m = 5 g - masa przewodnika
  H = 39000 A / m
  N0 = 39.2 * 10^(-3) N - maksymalne naprężenie nici.
  
  Szukam natężenia pradu I.
  
  Wektor pola H jest poziomy, prąd płynie też poziomo i prostopadle do H, na przewodnik działa więc siła Lorentza skierowana pionowo. Najgorszy przypadek zachodzi, gdy jest ona zwrócona w dół. dodaje się wtedy do siły ciężkości i w granicznym przypadku suma tych sił jest równa PODWÓJNEJ (bo 2 nici) sile wytrzymałości nici. Zachodzi wtedy równość:
  
  mg + \mu_0 H I L = 2 N_0
  
  mi0 znajduję w tablicach, mi0 = 4 pi * 10^(-7) V * s / (A^2 m^2)
  mi0 łączy natężenie pola magnetycznego H i indukcji magnetycznej B
  B = mi0 * H.
  
  Z porównania sił znajduję natężenie prądu I
  
  I = \frac{2N_0 - mg}{\mu_0 H L}
  
  Sprawdzam wymiar. Korzystam z tego, że B = mi0 * H, czyli wymiar całego iloczynu to tesla T, a tesla to: 1 T = N / (A * m)
  
  {[}I]= \frac{N}{T \cdot m} = \frac{N}{\frac{N}{A\cdot m} \cdot m} = A
  
  Wynik otrzymam w amperach, trzeba tylko zamienić L na metry, L = 0,2 m, oraz masę m na kilogramy, m = 0,005 kg. Podstawiam dane. g = 10 m/s^2.
  
  I = \frac{2\cdot 39.2\cdot 10^{-3} - 0.005\cdot 10}{4\pi\cdot 10^{-7} \cdot 39000\cdot 0.2} \,\approx\,2.9
  
  Odp: Maksymalne natężenie prądu to około 2,9 A

  Dodawanie komentarzy zablokowane - Zgłoś nadużycie