Сборник задач по общему курсу физики - Волькенштейн В.С.
Скачать (прямая ссылка):
пронизывающий площадь сечения кольца.
11.50. Найти магнитный поток Ф, пронизывающий площадь сечения кольца предыдущей задачи, учитывая, что магнитное поле в различных точках сечения кольца различно. Значение |л считать постоянным и найти его по графику кривой. B=f(H) для значения Н на средней линии кольца.
11.51. Замкнутый железный сердечник длиной /=50 см имеет обмотку из N=1000 витков. По обмотке течет ток /i=l А. Какой ток /2 надо пустить через обмотку, чтобы при удалении сердечника индукция осталась прежней?
11.52. Железный сердечник длиной /х=50,2 см с воздушным зазором длиной /2=0,1 см имеет обмотку из N= =20 витков. Какой ток / должен протекать по этой обмотке, чтобы в зазоре получить индукцию В2=1,2 Тл?
11.-53. Железное кольцо диаметром ?> = 11,4 см имеет обмотку из JV=200 витков, по которой течет ток /i=15 А. Какой ток 1% должен проходить через обмотку, чтобы индукция в сердечнике осталась прежней, если в кольце уделать зазор шириной b= 1 мм? Найти магнитную проницаемость ц материала сердечника при этих условиях.
11.54. Между полюсами электромагнита требуется создать магнитное поле с индукцией 5=1,4 Тл. Длина железного сердечника ^=40 см, длина межполюсного про-
162
странства /а=1 см, диаметр сердечника D=5 см. Какую
э. д. с. & надо взять для питания обмотки электромагнита, чтобы получить требуемое магнитное поле, используя медную проволоку площадью поперечного сечения = 1 мм2? Какая будет при этом наименьшая толщина b намотки, если считать, что предельно допустимая плотность тока 7=3 МА/м2?
11.55. Между полюсами электромагнита создается однородное магнитное поле с индукцией 5=0,1 Тл. По проводу длиной 1=70 см, помещенному перпендикулярно к направлению магнитного поля, течет ток 1=70 А. Найти силу F, действующую на провод.
11.56. Два прямолинейных длинных параллельных проводника находятся на расстоянии di=10 см друг от друга. По проводникам в одном направлении текут токи 7i=20 А и /2=30 А. Какую работу At надо совершить (на единицу длины проводников), чтобы раздвинуть эти проводники до расстояния d2=20 см?
11.57. Два прямолинейных длинный параллельных проводника находятся на некотором расстоянии друг от друга. По проводникам текут одинаковые токи в одном направлении. Найти токи 7* и /2, текущие по каждому из проводников, если известно, что для того, чтобы раздвинуть эти проводники на вдвое большее расстояние, пришлось совершить работу (на единицу длины проводников) А,=55 мкДж/м.
11.58. Из проволоки длиной 1=20 см сделаны квадратный и круговой контуры. Найти вращающие моменты сил Mi и М2, действующие на каждый контур, помещенный в однородное магнитное поле с индукцией 5=0,1 Тл. По контурам течет ток 1=2 А. Плоскость каждого контура доставляет угол а=45° с направлением поля.
11.59. Алюминиевый провод площадью поперечного сечения S = 1 мм2 подвешен в горизонтальной плоскости перпендикулярно к магнитному меридиану, и по нему течет ток (с запада на восток) 7=1,6 А. Какую долю от силы тяжести, действующей на провод, составляет сила, действующая на него со стороны земного магнитного поля? На сколько уменьшится сила тяжести, действующая на единицу длины провода, вследствие этой силы? Горизонтальная составляющая напряженности земного магнитного поля 7/г=15 А/м.
11.60. Катушка гальванометра, состоящая из N=400 ви’гков тонкой проволоки, намотанной на прямоугольный каркас длиной 1=3 см и шириной Ь=2 см, подвешена на
6*
163
нити в магнитном поле с индукцией, 5=0,1 Тл. По катушке, течет ток /=0,1 мкА, Найти вращающий момент М, действующий на катушку гальванометра, если плоскость; катушки: а) параллельна направлению магнитного поля;
б) составляет угол а=60° с направлением магнитного поля.
11.61. На расстоянии а=20 см от длинного прямолинейного вертикального провода на нити длиной /=0,1 м и диаметром d=0,l мм висит короткая магнитная стрелка, магнитный момент которой р=0,01 А-м2. Стрелка находится в плоскости, проходящей через провод и нить. На какой угол ф повернется стрелка, если по проводу пустить ток /=30 А? Модуль сдвига материала нити G=5,9 ГПа. Система экранирована от магнитного поля Земли.
11.62. Катушка гальванометра, состоящая из N=600 витков проволоки, подвешена на нити длиной /.= 10 см и диаметром d=0,1 мм в магнитном поле напряженностью #=160 кА/м так, что ее плоскость параллельна направлению магнитного поля. Длина рамки катушки а=2,2 см и ширина 6=1,9 см. Какой ток / течет по обмотке катушки, если катушка повернулась на угол ф=0,5°? Модуль сдвига материала нити G=5,9 ГПа.
11.63. Квадратная рамка подвешена на проволоке так, что направление магнитного поля составляет угол а=90а с нормалью к плоскости рамки. Сторона рамки а=1 см. Магнитная индукция поля 5=13,7 мТл. Если по рамке пропустить ток /=1 А, то она поворачивается на угол Ф=1°. Найти модуль сдвига G материала проволоки. Длина проволоки /=10 см, радиус нити /-=0,1 мм.
