Физика Методика решения задач

Методика решения задач контрольной работы
Техническая механика
Кинематика
Основное уравнение динамики
Динамика вращательного движения
Определить положение центра тяжести сечения

Построить эпюру из изгибающих моментов

Физика примеры решения задач
Механические колебания
Математический маятник
Механическое движение и его относительность
Молекулярная физика и термодинамика
Диэлектрики в электрическом поле
Магнитное взаимодействие проводников с током
Найти индуктивность получившегося соленоида
Интерференция света и способы ее наблюдения
Определить кинетическую энергию
Электротехника
Общие указания к выполнению контрольной работы
Генератор постоянного тока
Первичной обмоткой трансформатора
Расчет параметров асинхронного двигателя
Электрические машины постоянного тока
Трансформаторы
Асинхронные электрические машины

Синхронные электрические машины

Электромагнетизм

Задача № 2

На немагнитный каркас длиной l=50 см и площадью сечения S=3 см2 намотан в один слой провод диаметром d=0,4 мм так, что витки плотно прилегают друг к другу. Найти индуктивность получившегося соленоида и магнитный поток, пронизывающий поперечное сечение соленоида при токе I =1 А. 

Решение.

 1. Индуктивность соленoида вычисляется по формуле

  (1)

где п — число витков, приходящихся на единицу длины соленоида; V — объем соленоида.

[an error occurred while processing this directive]

Число витков п получим, разделив единицу длины на диаметр провода d:

 . (2)

  Объем соленоида V=S l, где S — площадь поперечного сечения соленоида; l - длина соленоида.

 Подставим выражения для n и V в равенство (1):

Выпишем числовые значения в СИ и подставим их в расчетную формулу (3): l =50 см=0,5 м;S =3см 2 =3.10 - 4 м 2; d = 0,4 мм = 4 . 10 - 4 м;  = 4 .10-7 Гн/м;  = 1;

2. При наличии тока в соленоиде любое его поперечное сечение пронизывает магнитный поток

ФМ = В S, (4)

где В — магнитная индукция в соленоиде.

Магнитная индукция соленоида определяется по формуле

  (5)

Подставив выражения п и В по (2) и (5) в (4), получим расчётную формулу 

  . 

Выполним вычисления, подставив в расчетную формулу значения величин I, S и d в СИ:

Фм = 4  . 10-7 . 1 Вб = 9,42 . 10-7 Вб = 0,942 мкВб.

Контрольные задачи

61. Из проволоки длиной l=3,14 м и сопротивлением R=20 0м сделали кольцо. Определить индукцию поля в центре кольца, если на концах провода создана разность потенциалов U=1 B.

62. Два длинных прямых параллельных проводника, по которым текут в противоположных направлениях токи I1=0,2 A и I2 = 0,4 A, находятся  на расстоянии l=14 см. Найти индукцию магнитного поля в точке, расположенной между проводниками на расстоянии r=4 см от первого из них.

63. По двум длинным прямым параллельным проводникам в одном направлении текут токи I1=1A и I2=3A. Расстояние между проводниками r=40 см. Найти индукцию магнитного поля в точке, находящейся посередине между проводниками.

64. Магнитный поток Ф=10-2Вб пронизывает замкнутый контур. Определить среднее значение ЭДС индукции, которая возникает в контуре, если магнитный поток изменится до нуля за время t=0,001 c.

65. Определить магнитный поток в соленоиде длиной l=20 см, сечением S=1 см2, содержащем  N=500 витков, при силе тока I=2А.. Сердечник немагнитный.

66. Круговой проволочный виток площадью S=50 cм2 находится в однородном магнитном поле. Магнитный поток, пронизывающий виток, Ф=1 мВб. Определить индукцию магнитного поля, если плоскость витка составляет угол  с направлением линии индукции.

67. Магнитный поток Ф, пронизывающий замкнутый контур, возрастает с 10-2 до   за промежуток времени t=0,001 c. Определить среднее значение ЭДС индукции, возникающей в контуре.

68. В катушке при изменении силы тока от I1 =0 до I2=2A за время  t=0,1 c возникает ЭДС самоиндукции eСИ=6В. Определить индуктивность катушки.

69. Соленоид с радиусом поперечного сечения  r= изготавливают, плотно наматывая провод диаметром d=0,6 мм. Какой длины должен быть соленоид, если его индуктивность L=0,006 Гн?

70. Вычислите среднюю э.д.с. самоиндукции, получающуюся при размыкании тока в электромагните. Число витков N=1000, поперечное сечение соленоида S=10 cм2, индукция В=1,5 Тл, время размыкания 

Общие указания к выполнению контрольной работы