Τρίτη 26 Οκτωβρίου 2021

Το πηνίο μέσα σε εξωτερικό μαγνητικό πεδίο

 

Στο σχήμα δίνεται ένα σωληνοειδές πηνίο με Ν=100 σπείρες εμβαδού Α=0,01m2 η καθεμιά, το οποίο βρίσκεται μέσα σε ένα ομογενές εξωτερικό πεδίο έντασης Βο=2Τ, με τον άξονά του παράλληλο στις δυναμικές γραμμές. Το πηνίο έχει εσωτερική αντίσταση r=2Ω, ενώ στα άκρα του συνδέεται ένας αντιστάτης με αντίσταση R=3Ω, παράλληλα στον οποίο συνδέουμε ένα ιδανικό βολτόμετρο.

Σε μια στιγμή t0=0 αρχίζουμε να μεταβάλλουμε το μέτρο της έντασης του μαγνητικού πεδίου, με αποτέλεσμα ο αντιστάτης να διαρρέεται από ρεύμα, με φορά όπως στο σχήμα, ενώ η ένδειξη του βολτομέτρου μεταβάλλεται, όπως στο σχήμα.

i)  Να εξηγήσετε γιατί δημιουργείται τάση στα άκρα του αντιστάτη, μεταβάλλοντας την ένταση του μαγνητικού πεδίου.

ii) Τι μεταβολή προκαλέσαμε στο Β; Το αυξήσαμε ή το μειώσαμε. Να δικαιολογήσετε αναλυτικά την θέση σας.

iii) Να υπολογιστεί η ένταση Β1 του εξωτερικού μαγνητικού πεδίου την χρονική στιγμή t1=2s. Τη στιγμή αυτή, στο σημείο Α, στο μέσον του σωληνοειδούς το συνολικό μαγνητικό πεδίο είναι:

α) ΒΑ < Β1,    β) ΒΑ = Β1,      γ) ΒΑ > Β1.

Να δικαιολογηθεί η επιλογή σας.

iv) Να υπολογισθεί η ένταση το εξωτερικού μαγνητικού πεδίου τη στιγμή t2=4s.

Δίνεται ότι η αυτεπαγωγή έχει αμελητέα επίδραση στην εξέλιξη των παρατηρήσεών μας.

Απάντηση:

ή

 Το πηνίο μέσα σε εξωτερικό μαγνητικό πεδίο

 Το πηνίο μέσα σε εξωτερικό μαγνητικό πεδίο

Δεν υπάρχουν σχόλια: