Правка разделов «Условие», «Решение», «Ответ»
ru/11.5.1.md
+48 −3
| @@ -1,11 +1,56 @@ | |||
| ### Условие | |||
| − | $11.5.1.$ [Вставьте условие задачи] | ||
| + | $11.5.1.$ Почему при деформации сверхпроводящего кольца с током полный магнитный поток через кольцо сохраняется? | ||
| + | |||
| ### Решение | |||
| − | 1 | ||
| + | Покажем простой формальный вывод закона сохранения полного(!) магнитного потока через сверхпроводящий контур. По закону электромагнитной индукции для контура имеем: | ||
| + | |||
| + | $$ | ||
| + | \mathscr E_i=-\frac{d\Phi}{dt},\tag{1} | ||
| + | $$ | ||
| + | |||
| + | где $\mathscr E_i$ есть ЭДС индукции в контуре от вихревого электрического поля, созданного изменением полного магнитного потока $d\Phi/dt$ через контур. | ||
| + | |||
| + | По второму правилу Кирхгофа должно быть: | ||
| + | |||
| + | $$ | ||
| + | iR=\mathscr E_i,\tag{2} | ||
| + | $$ | ||
| + | |||
| + | где $i$ есть ток в контуре сопротивлением $R$. | ||
| + | |||
| + | У сверхпроводника | ||
| + | |||
| + | $$ | ||
| + | R=0.\tag{3} | ||
| + | $$ | ||
| + | |||
| + | Подставляем $(3)$ и $(2)$ в $(1)$, что дает после упрощений: | ||
| + | |||
| + | $$ | ||
| + | d\Phi=0. | ||
| + | $$ | ||
| + | |||
| + | Теперь интегрируем это: | ||
| + | |||
| + | $$ | ||
| + | \Phi=\mathrm{const}, | ||
| + | $$ | ||
| + | |||
| + | где $\mathrm{const}$ есть константа интегрирования. | ||
| + | |||
| + | После этих выкладок можно привести ответ на вопрос задачи. Как видно, отсутствие сопротивления $(R=0)$ у сверхпроводящего контура приводит к невозможности изменения полного магнитного потока через контур. | ||
| + | |||
| + | |||
| #### Ответ | |||
| − | [Вставьте краткий ответ или результат в рамке] | ||
| + | |||
| + | [1] Ю.Шаврин. «Закон сохранения магнитного потока». «Квант» №6. 1970 год. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | #### Ответ | ||
| + | |||
| + | Сопротивление сверхпроводника равно нулю. | ||
| @@ -1,11 +1,56 @@ | |||
| ### Условие | ### Условие | ||
| $11.5.1.$ [Вставьте условие задачи] | $11.5.1.$ Почему при деформации сверхпроводящего кольца с током полный магнитный поток через кольцо сохраняется? | ||
| ### Решение | ### Решение | ||
| 1 | |||
| Покажем простой формальный вывод закона сохранения полного(!) магнитного потока через сверхпроводящий контур. По закону электромагнитной индукции для контура имеем: | |||
| $$ | |||
| \mathscr E_i=-\frac{d\Phi}{dt},\tag{1} | |||
| $$ | |||
| где $\mathscr E_i$ есть ЭДС индукции в контуре от вихревого электрического поля, созданного изменением полного магнитного потока $d\Phi/dt$ через контур. | |||
| По второму правилу Кирхгофа должно быть: | |||
| $$ | |||
| iR=\mathscr E_i,\tag{2} | |||
| $$ | |||
| где $i$ есть ток в контуре сопротивлением $R$. | |||
| У сверхпроводника | |||
| $$ | |||
| R=0.\tag{3} | |||
| $$ | |||
| Подставляем $(3)$ и $(2)$ в $(1)$, что дает после упрощений: | |||
| $$ | |||
| d\Phi=0. | |||
| $$ | |||
| Теперь интегрируем это: | |||
| $$ | |||
| \Phi=\mathrm{const}, | |||
| $$ | |||
| где $\mathrm{const}$ есть константа интегрирования. | |||
| После этих выкладок можно привести ответ на вопрос задачи. Как видно, отсутствие сопротивления $(R=0)$ у сверхпроводящего контура приводит к невозможности изменения полного магнитного потока через контур. | |||
| #### Ответ | #### Ответ | ||
| [Вставьте краткий ответ или результат в рамке] | |||
| [1] Ю.Шаврин. «Закон сохранения магнитного потока». «Квант» №6. 1970 год. | |||
| #### Ответ | |||
| Сопротивление сверхпроводника равно нулю. | |||