Vprašanje s področja fizike

Posebna in splošna teorija relativnosti
Odgovori
Wolverine
Prispevkov: 1
Pridružen: 28.8.2012 14:38

Vprašanje s področja fizike

Odgovor Napisal/-a Wolverine » 28.8.2012 14:46

Zdravo!

Zanima me, kako bi lahko rešil ti dve nalogi:

1.) Po tankem obroču z radijem 4.2m je enakomerno porazdeljen naboj 10^-3 As. Po geometrijski osi obroča se obroču približuje proton.

a) Kolikšna sila deluje na proton na razdalji 4m od središča?
b) Ocenite, kolikšna mora biti kinetična energija protona daleč stran od obroča, da bo šel skozi obroč.


2.) Kvadratno zanko s stranico 5cm in z upornostjo 0.1 ohma vrtimo s konstantno kotno hitrostjo 220rad/s okoli simetrale zanke. Zunanje homogeno magnetno polje z gostoto 0.1 T oklepa z vrtilno osjo zanke kot 90 stopinj.

a) Kolikšna efektivna napetost se inducira v zanki?
b) Kolikšen tok teče po zanki zaradi indukcije 3ms po tem, ko magnetni dipolni moment zanke in zunanje magnetno polje kažeta v isto smer?
c) Koliko dela porabimo za 25 obratov okvirja? Mehanske izgube zanemarimo.

Lepo bi prosil če bi se dalo komu to mi malo pojasnit oz. napisat kako bi se tega lotil. Zanimajo me zgolj postopki in katere enačbe naj uporabim.

Lp, Wolverine

Uporabniški avatar
Aniviller
Prispevkov: 7263
Pridružen: 15.11.2004 18:16

Re: Vprašanje s področja fizike

Odgovor Napisal/-a Aniviller » 28.8.2012 15:47

1) Ce si na osi obroca, so razdalje vseh delckov obroca do protona enake. Torej lahko racun poenostavis, saj je rezultat isti, kot da je ves naboj obroca zbran v eni tocki na obrocu (pac eni).
a) Gledat moras seveda samo komponento sile, ki deluje v smeri obroca (precne komponente se pokrajsajo zaradi simetrije). Ta je \(F_x=\frac{e_1 e_2}{4\pi \varepsilon_0}\frac{x}{r^3}\).
b) Enako kot prej, samo s potencialno energijo (kar je se lazje, ker potencial je skalar in ni treba komponente racunat). Potrebna kineticna energija je enaka razliki potencialnih energij v srediscu in v neskoncnosti.

2)
a) Magnetni pretok skozi zanko, ko je pravokotna na polje, je \(\Phi_0=BS\). Ker se zanka vrti, se kot polja glede na zanko spreminja, zato \(\Phi_m=\Phi_0 \cos\omega t\) (izbral sem kosinus - ta izbira ni vazna, ker te zanima samo amplituda). Inducirana napetost je pa odvod magnetnega pretoka po casu.
b) Zdaj ti povedo izbiro casovnega izhodisca. Zdaj je vazno da je tocno kosinus (pri t=0 je poravnano). Potem samo vstavis t=3ms. Med tokom pa napetostjo imas pa ohmov zakon.
c) Gre za izmenicno napetost na uporu - vemo, kako je z mocjo v tem primeru. 25obratov ti pa pove cas.

Odgovori

Kdo je na strani

Po forumu brska: 0 registriranih uporabnikov in 2 gostov