2020-02-07
Небольшая катушка, намотанная из длинного куска провода с большим сопротивлением $R$, замкнута накоротко - ее выводы соединены между собой. Вдали от катушки движется вдоль ее оси со скоростью $v_{0}$ постоянный магнит. С какой силой нужно удерживать на месте катушку при величине протекающего по ней тока $I$? Силы тяжести отсутствуют, ток протекает по катушке только из-за изменения магнитного потока, сила тока меняется медленно.
Решение:
Проще всего решить эту задачу энергетически. Поскольку энергия магнитного поля катушки при фиксированном токе неизменна, работа удерживающей катушку силы $F$ полностью переходит в тепло:
$Fv_{0} \Delta t = I^{2}R \Delta t$,
откуда
$F = \frac{I^{2}R }{v_{0} }$.