Правка разделов «Условие», «Решение», «Ответ»
ru/8.2.4.md
+30 −3
| @@ -1,11 +1,38 @@ | |||
| ### Условие | |||
| − | $8.2.4.$ [Вставьте условие задачи] | ||
| + | $8.2.4.$ Проволочное металлическое кольцо радиуса $r = 0,1$ м вращается с угловой скоростью $\Omega=10^{3}$ рад/с. Определите, какой ток пойдет через кольцо при равномерном замедлении в течение времени $\tau=10^{-3}$ с его вращения до полной остановки. Сечение проволоки $s=0,5 \text{ см}^{2}$, удельная проводимость металла $\lambda=6\cdot 10^{7}$ См/м. | ||
| + | |||
| ### Решение | |||
| − | gfd | ||
| + | В процессе замедления вращения кольца возникает тангенциальная сила, которая действует вдоль кольца и вызывает движение электронов, то есть ток: | ||
| + | $$F_{тан}=m_{e}a_{тан}=m_{e}\beta r$$ | ||
| + | |||
| + | где $\beta$ - угловое ускорение. При равномерном замедлении: | ||
| + | |||
| + | $$\beta=\frac{\Omega}{\tau}$$ | ||
| + | |||
| + | Сила, действующая на электрон, эквивалентна электрическому полю: | ||
| + | |||
| + | $$E=\frac{F}{e}=\frac{m_{e}\Omega r}{e\tau}$$ | ||
| + | |||
| + | ЭДС по кольцу: | ||
| + | |||
| + | $$\mathscr{E}=\oint \vec E\cdot d\vec l=E\cdot 2\pi r=\frac{2\pi m_{e}\Omega r^{2}}{e\tau}$$ | ||
| + | |||
| + | Сопротивление проволоки: | ||
| + | |||
| + | $$R=\frac{l}{\lambda s}=\frac{2\pi r}{\lambda s}$$ | ||
| + | |||
| + | По закону Ома: | ||
| + | |||
| + | $$I=\frac{\mathscr{E}}{R}=\frac{\frac{2\pi m_{e}\Omega r^{2}}{e\tau}}{\frac{2\pi r}{\lambda s}}=\frac{m_{e}\Omega r\lambda s}{e\tau}$$ | ||
| + | |||
| + | Подставляя численные значения величин, получим: | ||
| + | |||
| + | $$I=1,7 \text{ мА.}$$ | ||
| + | |||
| #### Ответ | |||
| − | [Вставьте краткий ответ или результат в рамке] | ||
| + | $$I=\frac{m_{e}\Omega r\lambda s}{e\tau}=1,7 \text{ мА.}$$ | ||
| @@ -1,11 +1,38 @@ | |||
| ### Условие | ### Условие | ||
| $8.2.4.$ [Вставьте условие задачи] | $8.2.4.$ Проволочное металлическое кольцо радиуса $r = 0,1$ м вращается с угловой скоростью $\Omega=10^{3}$ рад/с. Определите, какой ток пойдет через кольцо при равномерном замедлении в течение времени $\tau=10^{-3}$ с его вращения до полной остановки. Сечение проволоки $s=0,5 \text{ см}^{2}$, удельная проводимость металла $\lambda=6\cdot 10^{7}$ См/м. | ||
| ### Решение | ### Решение | ||
| gfd | В процессе замедления вращения кольца возникает тангенциальная сила, которая действует вдоль кольца и вызывает движение электронов, то есть ток: | ||
| $$F_{тан}=m_{e}a_{тан}=m_{e}\beta r$$ | |||
| где $\beta$ - угловое ускорение. При равномерном замедлении: | |||
| $$\beta=\frac{\Omega}{\tau}$$ | |||
| Сила, действующая на электрон, эквивалентна электрическому полю: | |||
| $$E=\frac{F}{e}=\frac{m_{e}\Omega r}{e\tau}$$ | |||
| ЭДС по кольцу: | |||
| $$\mathscr{E}=\oint \vec E\cdot d\vec l=E\cdot 2\pi r=\frac{2\pi m_{e}\Omega r^{2}}{e\tau}$$ | |||
| Сопротивление проволоки: | |||
| $$R=\frac{l}{\lambda s}=\frac{2\pi r}{\lambda s}$$ | |||
| По закону Ома: | |||
| $$I=\frac{\mathscr{E}}{R}=\frac{\frac{2\pi m_{e}\Omega r^{2}}{e\tau}}{\frac{2\pi r}{\lambda s}}=\frac{m_{e}\Omega r\lambda s}{e\tau}$$ | |||
| Подставляя численные значения величин, получим: | |||
| $$I=1,7 \text{ мА.}$$ | |||
| #### Ответ | #### Ответ | ||
| [Вставьте краткий ответ или результат в рамке] | $$I=\frac{m_{e}\Omega r\lambda s}{e\tau}=1,7 \text{ мА.}$$ | ||