2019-10-19
В однородном магнитном поле $\vec{B}$, направленном перпендикулярно плоскости рисунка, по двум проводящим рельсам со скоростью $v$ движется провод. Какой ток течет через сопротивление $R$, если $v = 100 см/сек, l = 10 см, \vec{B} = 0,1 вебер/м^{2}$ и $R = 10 ом$ (магнитным полем, создаваемым током, пренебречь). В какую сторону изменится найденный вами ток, если не пренебрегать полем, создаваемым движущимся проводником? Изменится ли ваш ответ, если магнит, создающий поле $\vec{В}$, будет двигаться со скоростью $v$ в ту же сторону, что и провод? Как меняется со временем коэффициент самоиндукции изображенной на рисунке цепи?
Решение:
Если пренебречь магнитным полем, создаваемым проводом, то наведенная в нем э.д.с. равна
$\mathcal{E} = - \frac{ \partial \Phi}{ \partial t} = - Bvl$.
Отсюда $I = \mathcal{E}/R = - Bvl/R = - 10^{-3} а$. Если не пренебрегать магнитным полем, создаваемым движущимся проводником, ток в цепи уменьшится. Ответ по величине не изменится, если магнит, создающий поле $B$, будет двигаться со скоростью $v$ в ту же сторону, что и провод, так как в этом случае можно считать, что сопротивление $R$ движется вправо со скоростью $v$ и, следовательно, магнитный поток через цепь будет меняться с прежней скоростью. Так как размеры цепи уменьшаются со временем, коэффициент самоиндукции также будет уменьшаться.