Wartość indukcji jednorodnego pola magnetycznego wynosi B=2T. W polu tym porusza się przewodnik o długości l=0.4m z prędkością v=50m/s. Wektory prędkości i indukcji pola magnetycznego B są do siebie prostopadłe, a wektor prędkości jest prostopadły do przewodnika. Oblicz wartość SEM powstałej na końcach przewodnika.
|
B = 2 T
l = 0.4 m
v = 50 m/s
ε = ?
Prawo Faradaya (siła elektromotoryczna)
Droga przebyta ruchem jednostajnym
|
|
|
Prawo Faradaya mówi nam, że siła elektromotoryczna SEM zależy od zmiany strumienia w czasie.
Strumień pola magnetycznego Φ o indukcji B przez powierzchnię o polu ΔS definiujemy jako:
gdzie α oznacza kąt, jaki tworzy wektor indukcji pola magnetycznego z prostą prostopadłą do powierzchni ΔS.
Zatem prawo Faradaya możemy zapisać:
Rozpatrzmy rysunek opisujący sytuację:
Przewodnik poruszając się z prędkością v przemieszcza się o odległość x, czyli przewodnik zakreśla pole ΔS=xt.
W zadaniu jest napisane, że przewodnik jest umieszczony w polu magnetycznym prostopadle do wektora B. Oznacza to, że prosta prostopadła do powierzchni ΔS jest nachylona do wektora indukcji B pod kątem prostym, czyli α=900. Dzięki temu:
Pole powierzchni, które przebywa przewodnik to prostokąt o bokach l i x. Droga x jest to droga w ruchu jednostajnym, czyli:
Podstawiając wszystko co wiemy do prawa Faradaya, otrzymujemy:
Na koniec sprawdźmy jednostkę:
Na końcach przewodnika powstanie siła elektromotoryczna o wartości 40 V. Znak minus świadczy tylko i wyłącznie o kierunku wektora siły elektromotorycznej.Monka Leniec
« powrót do listy zadańZnalazłeś błąd w materiale? Skontaktuj się z nami, przysyłając adres strony, na której znajduje się błąd i informację o tym, czego dotyczy błąd.
