Еще задача о вихревом поле

Сообщение №70110 от Kli-Gin 06 октября 2012 г. 18:40
Тема: Еще задача о вихревом поле

Мне кажется, что эта задача может заинтересовать некоторых участников форума.

Магнитное поле длинного соленоида линейно изменяется во времени, так что скорость изменения магнитного потока через сечение соленоида равна ε.
А) Какую работу нужно совершить, чтобы медленно переместить заряженную частицу из точки 1 в точку 2 по некоторой траектории 1-2, показанной на рисунке? Б) Как изменится эта работа, если на соленоид надеть проводящее кольцо сопротивлением R, от которого в точки 1 и 2 протянуть проволочки (см. рис.).


Отклики на это сообщение:

> Магнитное поле длинного соленоида линейно изменяется во времени, так что скорость изменения магнитного потока через сечение соленоида равна ε.

> А) Какую работу нужно совершить, чтобы медленно переместить заряженную частицу из точки 1 в точку 2 по некоторой траектории 1-2, показанной на рисунке?

Уже же разбирали в предыдущих темах. A = q·ε·α/2π

> Б) Как изменится эта работа, если на соленоид надеть проводящее кольцо сопротивлением R, от которого в точки 1 и 2 протянуть проволочки (см. рис.).

И тут видимо можно посчитать..

> Мне кажется, что эта задача может заинтересовать некоторых участников форума.

Существует множество схожих задач. Чем вас заинтересовала именно эта задача? Вы видите здесь какие-то парадоксы?


> > Магнитное поле длинного соленоида линейно изменяется во времени, так что скорость изменения магнитного потока через сечение соленоида равна ε.

>

> > А) Какую работу нужно совершить, чтобы медленно переместить заряженную частицу из точки 1 в точку 2 по некоторой траектории 1-2, показанной на рисунке?

> Уже же разбирали в предыдущих темах. A = q·ε·α/2π

> > Б) Как изменится эта работа, если на соленоид надеть проводящее кольцо сопротивлением R, от которого в точки 1 и 2 протянуть проволочки (см. рис.).

> И тут видимо можно посчитать..

> > Мне кажется, что эта задача может заинтересовать некоторых участников форума.

> Существует множество схожих задач. Чем вас заинтересовала именно эта задача? Вы видите здесь какие-то парадоксы?

Схожих задач не знаю. Получите ответ в п.Б), может быть, и Вам тогда моя задачка понравится.


> Мне кажется, что эта задача может заинтересовать некоторых участников форума.

> Магнитное поле длинного соленоида линейно изменяется во времени, так что скорость изменения магнитного потока через сечение соленоида равна ε.
> А) Какую работу нужно совершить, чтобы медленно переместить заряженную частицу из точки 1 в точку 2 по некоторой траектории 1-2, показанной на рисунке? Б) Как изменится эта работа, если на соленоид надеть проводящее кольцо сопротивлением R, от которого в точки 1 и 2 протянуть проволочки (см. рис.).

Условие Вашей задачи Б не очень понятно.
Вы хотите:
а) вырвать частицу из проводника, переместить ее по пунктирной линии и снова внедрить в проводник;
или
в) предоставить ей самой переместиться внутри проводника из точки 1 в точку 2, указывая ей путь на развилках кольца.

И, вероятно, нужно говорить не о частице, а о электроне?


> > Мне кажется, что эта задача может заинтересовать некоторых участников форума.

> > Магнитное поле длинного соленоида линейно изменяется во времени, так что скорость изменения магнитного потока через сечение соленоида равна ε.
> > А) Какую работу нужно совершить, чтобы медленно переместить заряженную частицу из точки 1 в точку 2 по некоторой траектории 1-2, показанной на рисунке? Б) Как изменится эта работа, если на соленоид надеть проводящее кольцо сопротивлением R, от которого в точки 1 и 2 протянуть проволочки (см. рис.).
>

> Условие Вашей задачи Б не очень понятно.
> Вы хотите:
> а) вырвать частицу из проводника, переместить ее по пунктирной линии и снова внедрить в проводник;
> или
> в) предоставить ей самой переместиться внутри проводника из точки 1 в точку 2, указывая ей путь на развилках кольца.

> И, вероятно, нужно говорить не о частице, а о электроне?

Маленький заряженный шарик медленно перемещают из точки 1 в точку 2 по траектории, которая изображена на рисунке. При медленном перемещении работа внешних сил равна (по модулю) работе электрических сил, действующих на шарик в процессе движения (Авнеш = -Аэл). Вопрос специально сформулировал "на языке работы", не пользуясь терминами "разность потенциалов" и "напряжение".


> > > Мне кажется, что эта задача может заинтересовать некоторых участников форума.

> > > Магнитное поле длинного соленоида линейно изменяется во времени, так что скорость изменения магнитного потока через сечение соленоида равна ε.
> > > А) Какую работу нужно совершить, чтобы медленно переместить заряженную частицу из точки 1 в точку 2 по некоторой траектории 1-2, показанной на рисунке? Б) Как изменится эта работа, если на соленоид надеть проводящее кольцо сопротивлением R, от которого в точки 1 и 2 протянуть проволочки (см. рис.).
> >

> > Условие Вашей задачи Б не очень понятно.
> > Вы хотите:
> > а) вырвать частицу из проводника, переместить ее по пунктирной линии и снова внедрить в проводник;
> > или
> > в) предоставить ей самой переместиться внутри проводника из точки 1 в точку 2, указывая ей путь на развилках кольца.

> > И, вероятно, нужно говорить не о частице, а о электроне?

> Маленький заряженный шарик медленно перемещают из точки 1 в точку 2 по траектории, которая изображена на рисунке. При медленном перемещении работа внешних сил равна (по модулю) работе электрических сил, действующих на шарик в процессе движения (Авнеш = -Аэл). Вопрос специально сформулировал "на языке работы", не пользуясь терминами "разность потенциалов" и "напряжение".

Теперь условие стало понятнее, но есть еще вопрос.
Почему Вы говорите о работе внешних сил, а не электрических?
Ведь не обязательно работа внешних сил Авнеш = -Аэл.
Например, если внешние силы обеспечивает направляющая трубочка,
изогнутая так, как показано пунктиром, и шарик движется в ней без трения,
то Авнеш = 0. А если с трением, то коэф. трения зависит от того, вращается шарик или скользит.


> > > > Мне кажется, что эта задача может заинтересовать некоторых участников форума.

> > > > Магнитное поле длинного соленоида линейно изменяется во времени, так что скорость изменения магнитного потока через сечение соленоида равна ε.
> > > > А) Какую работу нужно совершить, чтобы медленно переместить заряженную частицу из точки 1 в точку 2 по некоторой траектории 1-2, показанной на рисунке? Б) Как изменится эта работа, если на соленоид надеть проводящее кольцо сопротивлением R, от которого в точки 1 и 2 протянуть проволочки (см. рис.).
> > >

> > > Условие Вашей задачи Б не очень понятно.
> > > Вы хотите:
> > > а) вырвать частицу из проводника, переместить ее по пунктирной линии и снова внедрить в проводник;
> > > или
> > > в) предоставить ей самой переместиться внутри проводника из точки 1 в точку 2, указывая ей путь на развилках кольца.

> > > И, вероятно, нужно говорить не о частице, а о электроне?

> > Маленький заряженный шарик медленно перемещают из точки 1 в точку 2 по траектории, которая изображена на рисунке. При медленном перемещении работа внешних сил равна (по модулю) работе электрических сил, действующих на шарик в процессе движения (Авнеш = -Аэл). Вопрос специально сформулировал "на языке работы", не пользуясь терминами "разность потенциалов" и "напряжение".

> Теперь условие стало понятнее, но есть еще вопрос.
> Почему Вы говорите о работе внешних сил, а не электрических?
> Ведь не обязательно работа внешних сил Авнеш = -Аэл.
> Например, если внешние силы обеспечивает направляющая трубочка,
> изогнутая так, как показано пунктиром, и шарик движется в ней без трения,
> то Авнеш = 0. А если с трением, то коэф. трения зависит от того, вращается шарик или скользит.

При медленном перемещении сумма внешней силы и электрической равна нулю. Следовательно, работы этих сил отличаются лишь знаком. Можно искать работу электрических сил, можно внешних... не это хотелось обсуждать.


> > > > > Мне кажется, что эта задача может заинтересовать некоторых участников форума.

> > > > > Магнитное поле длинного соленоида линейно изменяется во времени, так что скорость изменения магнитного потока через сечение соленоида равна ε.
> > > > > А) Какую работу нужно совершить, чтобы медленно переместить заряженную частицу из точки 1 в точку 2 по некоторой траектории 1-2, показанной на рисунке? Б) Как изменится эта работа, если на соленоид надеть проводящее кольцо сопротивлением R, от которого в точки 1 и 2 протянуть проволочки (см. рис.).
> > > >

> > > > Условие Вашей задачи Б не очень понятно.
> > > > Вы хотите:
> > > > а) вырвать частицу из проводника, переместить ее по пунктирной линии и снова внедрить в проводник;
> > > > или
> > > > в) предоставить ей самой переместиться внутри проводника из точки 1 в точку 2, указывая ей путь на развилках кольца.

> > > > И, вероятно, нужно говорить не о частице, а о электроне?

> > > Маленький заряженный шарик медленно перемещают из точки 1 в точку 2 по траектории, которая изображена на рисунке. При медленном перемещении работа внешних сил равна (по модулю) работе электрических сил, действующих на шарик в процессе движения (Авнеш = -Аэл). Вопрос специально сформулировал "на языке работы", не пользуясь терминами "разность потенциалов" и "напряжение".

> > Теперь условие стало понятнее, но есть еще вопрос.
> > Почему Вы говорите о работе внешних сил, а не электрических?
> > Ведь не обязательно работа внешних сил Авнеш = -Аэл.
> > Например, если внешние силы обеспечивает направляющая трубочка,
> > изогнутая так, как показано пунктиром, и шарик движется в ней без трения,
> > то Авнеш = 0. А если с трением, то коэф. трения зависит от того, вращается шарик или скользит.

> При медленном перемещении сумма внешней силы и электрической равна нулю. Следовательно, работы этих сил отличаются лишь знаком. Можно искать работу электрических сил, можно внешних... не это хотелось обсуждать.

Я привел пример, когда работа внешних сил Авнеш =0 независимо от скорости перемещения.
"если внешние силы обеспечивает направляющая трубочка,изогнутая так, как показано пунктиром,
и шарик движется в ней без трения,то Авнеш = 0."
Жаль, что обсудить не хотите.

Будем говорить о работе Аэл. Пусть S - площадь кольца.
Вы ожидаете ответ А1=εS(β-α)/(2π) так?
Но он будет в практически не реализуемом случае, если ε=const очень долго.

В реальном соленоиде магнитное поле создается переменным током, например, 50 гц.
Вихревое поле за 1 период совершит над шариком работу =0.
Медленное перемещение (несколько секунд) это более 100 периодов.
Поэтому в реальном эксперименте получится А2=0.
Так?


> > > > > > Мне кажется, что эта задача может заинтересовать некоторых участников форума.

> > > > > > Магнитное поле длинного соленоида линейно изменяется во времени, так что скорость изменения магнитного потока через сечение соленоида равна ε.
> > > > > > А) Какую работу нужно совершить, чтобы медленно переместить заряженную частицу из точки 1 в точку 2 по некоторой траектории 1-2, показанной на рисунке? Б) Как изменится эта работа, если на соленоид надеть проводящее кольцо сопротивлением R, от которого в точки 1 и 2 протянуть проволочки (см. рис.).
> > > > >


> Будем говорить о работе Аэл. Пусть S - площадь кольца.
> Вы ожидаете ответ А1=εS(β-α)/(2π) так?
Нет.


> > > > > > > Мне кажется, что эта задача может заинтересовать некоторых участников форума.

> > > > > > > Магнитное поле длинного соленоида линейно изменяется во времени, так что скорость изменения магнитного потока через сечение соленоида равна ε.
> > > > > > > А) Какую работу нужно совершить, чтобы медленно переместить заряженную частицу из точки 1 в точку 2 по некоторой траектории 1-2, показанной на рисунке? Б) Как изменится эта работа, если на соленоид надеть проводящее кольцо сопротивлением R, от которого в точки 1 и 2 протянуть проволочки (см. рис.).
> > > > > >


> > Будем говорить о работе Аэл.
> > Вы ожидаете ответ А1=εS(β-α)/(2π), где S - площадь соленоида.
Так?


> > > > > > > > Мне кажется, что эта задача может заинтересовать некоторых участников форума.

> > > > > > > > Магнитное поле длинного соленоида линейно изменяется во времени, так что скорость изменения магнитного потока через сечение соленоида равна ε.
> > > > > > > > А) Какую работу нужно совершить, чтобы медленно переместить заряженную частицу из точки 1 в точку 2 по некоторой траектории 1-2, показанной на рисунке? Б) Как изменится эта работа, если на соленоид надеть проводящее кольцо сопротивлением R, от которого в точки 1 и 2 протянуть проволочки (см. рис.).
> > > > > > >


> > > Будем говорить о работе Аэл.
> > > Вы ожидаете ответ А1=εS(β-α)/(2π), где S - площадь соленоида.
> Так?

Нет.


Физика в анимациях - Купить диск - Тесты по физике - Графики on-line

Реклама:
Rambler's Top100