Επαγωγή σε Κινούμενο Βρόχο: Ταχύτητα και Ισχύς

[Υπολογισμός ταχύτητας βρόχου σε πεδίο αγωγού μέσω επαγωγής και ταύτιση της μηχανικής ισχύος με τις θερμικές απώλειες Joule].

.

 Ένας ορθογώνιος αγώγιμος βρόχος έχει διαστάσεις:

• πλευρά α = 2 cm (παράλληλη σε έναν μακρύ ευθύγραμμο αγωγό)
• πλευρά β = 4 cm (κάθετη στον αγωγό)

Ο βρόχος και ο αγωγός βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο. Ο αγωγός φέρει σταθερό ρεύμα I=10 A.

Ο βρόχος απομακρύνεται από τον αγωγό κινούμενος κάθετα προς αυτόν (δηλαδή κατά τη διεύθυνση της πλευράς β) με σταθερή ταχύτητα υ. Η αντίσταση του βρόχου είναι R = 0,1 Ω.

Τη στιγμή που η πλησιέστερη προς τον αγωγό πλευρά του βρόχου (μήκους α) βρίσκεται σε απόσταση d=4 cm από τον αγωγό, στο βρόχο μετράται επαγόμενο ρεύμα έντασης i = 10 μA

α. Να προσδιοριστεί η φορά του επαγόμενου ρεύματος στον βρόχο.  Να αιτιολογηθεί η απάντηση με νόμο ή κανόνα της Φυσικής.

β. Να υπολογιστεί η ταχύτητα υ του βρόχου.

γ. Να υπολογιστεί η στιγμιαία μηχανική ισχύς που παρέχεται στον βρόχο τη στιγμή που η ένταση του επαγόμενου ρεύματος είναι i=10 μA.

Δίνεται:  μ₀ = 4π×10⁻⁷ N/A²  

Οι απαντήσεις με κλικεδώ   

                                      ή εδώ

Πηνίο και κινούμενη ράβδος σε παράλληλες ράγες

 Μια αγώγιμη ράβδος μάζας m = 0,1 kg μπορεί να γλιστρήσει χωρίς τριβή πάνω σε δύο παράλληλες αγώγιμες ράγες που η μία απέχει από την άλλη απόσταση ℓ= 1 m. Οι αγώγιμες ράγες συνδέονται μέσω σωληνοειδούς αυτεπαγωγής L = 1 mH. Αυτό το σύστημα βρίσκεται σε οριζόντιο επίπεδο και τοποθετείται σε μια περιοχή που περιέχει ομογενές κατακόρυφο μαγνητικό πεδίο B = 1Τ με φορά προς τα κάτω.

Τη χρονική στιγμή t = 0 δίνουμε στη ράβδο αρχική ταχύτητα υ₀ = 1 m/s, προς τα δεξιά και την αφήνουμε ελεύθερη. Αν η συνολική ωμική αντίσταση στην όλη διάταξη είναι μηδέν, να δείξετε ότι η ράβδος θα εκτελέσει αρμονική ταλάντωση με πλάτος Α εκ. Να βρείτε:

α. Την τιμή του Α.

β. Τη μέγιστη ένταση του ρεύματος.

γ. Το μέγιστο ρυθμό μεταβολής του ρεύματος 

Η Λύση εδώ

Δύναμη Laplace Λυμένα θέματα Β, Γ, και Δ

 

Δύναμη Laplace:  Λυμένα Θέματα Β,Γ και Δ (από Ψ.Ε.Β.)

Δύναμη Lorentz Λυμένα θέματα Β, Γ, και Δ

Δύναμη Lorentz:  Λυμένα Θέματα Β, Γ και Δ (από Ψ.Ε.Β.)