Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 4508
2017-10-24 
Между двумя изолированными друг от друга параллельными металлическими пластинами со скоростью $\vec{u}$ протекает проводящая жидкость. Расстояние между пластинами $h$ намного меньше размеров пластин. Между пластинами создано однородное магнитное поле, вектор индукции которого $\vec{B}$ параллелен плоскости пластин и перпендикулярен $\vec{u}$. К пластинам подключен конденсатор емкостью $C$. Найти максимально возможный заряд этого конденсатора.
Решение:
На носители электрического заряда, движущиеся в проводящей жидкости, действует сила Лоренца $F_{Л} = quB$, направленная в сторону одной из пластин. Из-за этого на одной из пластин возникает избыточный положительный, а на другой - избыточный отрицательный заряд. Эти заряды создают в пространстве между пластинами электрическое поле с напряженностью $\vec{E}$, которое можно считать однородным, поскольку расстояние между пластинами мало по сравнению с их размерами. При установившемся течении жидкости действие силы Лоренца на движущиеся носители заряда компенсируется действием силы со стороны электрического поля: $quB = qE$. Поэтому между пластинами будет существовать разность потенциалов $\Delta \phi = Eh = uBh$. Следовательно, искомый заряд подключенного к пластинам конденсатора будет равен $q = C \Delta \phi = CuBh$. Отметим, что описанная в условии задачи система иллюстрирует собой принцип действия магнитогидродинамического генератора.
Между двумя изолированными друг от друга параллельными металлическими пластинами со скоростью $\vec{u}$ протекает проводящая жидкость. Расстояние между пластинами $h$ намного меньше размеров пластин. Между пластинами создано однородное магнитное поле, вектор индукции которого $\vec{B}$ параллелен плоскости пластин и перпендикулярен $\vec{u}$. К пластинам подключен конденсатор емкостью $C$. Найти максимально возможный заряд этого конденсатора.
Решение:
На носители электрического заряда, движущиеся в проводящей жидкости, действует сила Лоренца $F_{Л} = quB$, направленная в сторону одной из пластин. Из-за этого на одной из пластин возникает избыточный положительный, а на другой - избыточный отрицательный заряд. Эти заряды создают в пространстве между пластинами электрическое поле с напряженностью $\vec{E}$, которое можно считать однородным, поскольку расстояние между пластинами мало по сравнению с их размерами. При установившемся течении жидкости действие силы Лоренца на движущиеся носители заряда компенсируется действием силы со стороны электрического поля: $quB = qE$. Поэтому между пластинами будет существовать разность потенциалов $\Delta \phi = Eh = uBh$. Следовательно, искомый заряд подключенного к пластинам конденсатора будет равен $q = C \Delta \phi = CuBh$. Отметим, что описанная в условии задачи система иллюстрирует собой принцип действия магнитогидродинамического генератора.
