2019-05-21
В вертикальном магнитном поле $B$ движется горизонтально проводящий стержень длины $l$ со скоростью $v$ Концы стержня присоединены к батарее с ЭДС $E$ и внутренним сопротивлением $r$. Какое количество теплоты выделится в стержне за время $t$, если его сопротивление равно $R$? (рис.).
Решение:
За время $\Delta t$ магнитный поток через контур меняется на $\frac{Blv}{ \Delta t}$, а значит, в проводнике индуцируется ЭДС - $Blv$ и ток $\frac{Blv}{R}$. Ток от батареи равен $\frac{E}{R + r}$. Суммарный ток есть поэтому: $\left ( \frac{E}{R + r} \pm B \frac{lv}{R} \right )$. Направление индукционного тока определяется правилом правой руки, а происхождение двух знаков в формуле для суммарного тока связано с взаимными направлениями индукционного и «батарейного» токов. Очевидно, что количество выделяющегося тепла есть теперь: $Q = \left ( \frac{E}{R + r} \pm \frac{Blv}{R} \right ) Rt$. Из этой формулы видно, что возможна ситуация, когда $Q = 0$.