Εκτόξευση αγωγού σε μαγνητικό πεδίο

Σε λείο οριζόντιο δάπεδο βρίσκεται ένας αγωγός ΚΛ μάζας m=1kg, μήκους ℓ=2m και ωμικής αντίστασης R_ΚΛ=6Ω. Κάποια χρονική στιγμή εκτοξεύουμε τον αγωγό με ταχύτητα μέτρου υ₀=5m/s, σε ομογενές κατακόρυφο μαγνητικό πεδίο μέτρου έντασης Β=2Τ και κατεύθυνσης από τον αναγνώστη προς τη σελίδα. Ο αγωγός κατά την είσοδό του στο μαγνητικό πεδίο ολισθαίνει χωρίς τριβές, πάνω σε δύο παράλληλους και οριζόντιους αγωγούς πολύ μεγάλου μήκους Αx και Γy, οι οποίοι έχουν αμελητέα αντίσταση. Οι αγωγοί απέχουν μεταξύ τους απόσταση d=1m και τα άκρα τους x και y συνδέονται με αντιστάτη R=1Ω.

Για τις στιγμές αφού ο αγωγός έχει εισέλθει στο μαγνητικό πεδίο:

i. Να βρείτε το ρεύμα που διαρρέει τον αγωγό και το μέτρο της επιτάχυνσης τη στιγμή που εκτοξεύεται.

ii. Κάποια χρονική στιγμή που η ταχύτητα του αγωγού είναι υ₁=1 m/s να υπολογιστεί ο ρυθμός μεταβολής της κινητικής ενέργειας του αγωγού και η ηλεκτρική ισχύς σε κάθε αντιστάτη ξεχωριστά.

iii. Να βρεθεί η διαφορά δυναμικού στα άκρα ΚΛ του αγωγού τη στιγμή που έχει μέτρο ταχύτητας υ₁=1 m/s.

iv. Να υπολογίσετε τη μέση θερμική ισχύ σε κάθε έναν αντιστάτη ξεχωριστά σε όλη τη διάρκεια του φαινομένου αν η κίνηση της ράβδου μέσα στο μαγνητικό πεδίο διήρκησε Δt=5s.

Απάντηση

Σε word ή σε pdf