Τοποθετώντας έναν κυκλικό αγωγό σε όχημα

Πάνω σε ένα οριζόντιο επίπεδο μπορεί να κινείται ένα πειραματικό όχημα, στην οριζόντια καρότσα του οποίου έχουμε ξαπλώσει έναν κυκλικό αγωγό με αντίσταση ανά μονάδα μήκους R* = 5/π Ω/m και ακτίνα α =0,3 m. Ο αγωγός τροφοδοτείται από μπαταρία με ΗΕΔ Ε = 24και εσωτερική αντίσταση r = 1Ω, που βρίσκεται πάνω στο όχημα. Το κέντρο του Κ, βρίσκεται στην αρχή ενός συστήματος αξόνων XOY, όπως φαίνεται στο σχήμα. Στη θέση x = –a και κατά τη διεύθυνση του άξονα Y΄Y, βρίσκεται ακλόνητος οριζόντιος ευθύγραμμος αγωγός απείρου μήκους, ο οποίος διαρρέεται από ρεύμα ίδιας έντασης με τον κυκλικό, με φορά που φαίνεται στο σχήμα και αποτελείται από δέσμη Ν = 10 όμοιων λεπτών ευθύγραμμων συρμάτων. Κάποια χρονική στιγμήαρχίζουμε να μετακινούμε το όχημα κατά τη θετική φορά του άξονα X΄X .

Α΄μέρος: Για μαθητές

α) Να υπολογίσετε το μέτρο και την κατεύθυνση της έντασης του μαγνητικού πεδίου του κυκλικού αγωγού στο κέντρο του Κ.
β) Να υπολογίσετε το μέτρο και την κατεύθυνση της έντασης του μαγνητικού πεδίου, που δημιουργεί ο ευθύγραμμος αγωγός στο κέντρο Κ του κυκλικού αγωγού, σε συνάρτηση με την απόσταση x από την αρχή του άξονα Χ΄Χ.
γ) Να κάνετε τη γραφική παράσταση της αλγεβρικής τιμής της έντασης του συνολικού μαγνητικού πεδίου στο κέντρο Κ του κυκλικού αγωγού σε συνάρτηση με τη θέση x, πάνω στον άξονα X΄X . Θεωρείστε θετική τη φορά προς τον αναγνώστη. Σε ποια θέση μηδενίζεται η ένταση του μαγνητικού πεδίου;
Οι αγωγοί βρίσκονται στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο. Δίνεται  kμ = 10-7Ν/Ακαι να μη ληφθούν υπόψη τα επαγωγικά φαινόμενα, που εμφανίζονται κατά την κίνηση του κυκλικού αγωγού.

Β΄μέρος: Για καθηγητές

Αλλάζουμε την πολικότητα της πηγής. Ας υπολογίσουμε τη δύναμη Laplace που δέχεται ο κυκλικός ρευματοφόρος αγωγός, από το μαγνητικό πεδίο του ευθύγραμμου, όταν το κέντρο του Κ βρίσκεται σε απόσταση r =2R από τον ευθύγραμμο .

Απάντηση(Word)

Απάντηση(Pdf)

Μας επηρεάζει η βαρύτητα της Σελήνης;

α) η Γη  και β) η Σελήνη.

ii) Υπολογίστε την ένταση του πεδίου βαρύτητας στην επιφάνεια της Σελήνης, που δημιουργεί

α) η Γη  και β) η Σελήνη.

iii) Βρείτε τη συνολική ένταση του βαρυτικού πεδίου, στην επιφάνεια της Γης και της Σελήνης. Τι συμπεραίνετε;

iv) Να κάνετε τη γραφική παράσταση της έντασης του πεδίου βαρύτητας, (αλγεβρική τιμή) πάνω στη διάκεντρο Γης-Σελήνης, με αρχή την επιφάνεια της Γης και μέχρι την επιφάνεια της Σελήνης. Σε ποιο σημείο της διακέντρου Γης – Σελήνης η ένταση του βαρυτικού πεδίου είναι μηδέν;

Η επίδραση άλλων ουράνιων σωμάτων ας μη ληφθεί υπόψη.

Συνέχεια(Word)

Συνέχεια(Pdf)

Kατηγορίες

Πρόσφατα άρθρα

Σαν σήμερα

  1. 17/06/: Παγκόσμια Ημέρα κατά της Ερημοποίησης και της Ξηρασίας
    Η μετατροπή των εύφορων εδαφών σε έρημο, με κύριο ένοχο τον άνθρωπο, πλήττει σοβαρά πάνω 100 χώρες στον κόσμο. Προκαλεί εξάντληση των διαθέσιμων αποθεμάτων νερού, διάβρωση και κατολίσθηση των εδαφών, καθώς και πλημμύρες. 200 χώρες του κόσμου συντονίζουν της ενέργειές τους για την καταπολέμηση του φαινομένου, μέσω του ΟΗΕ. Προς την κατεύθυνση αυτή καθιερώθηκε και η 17η Ιουνίου ως Παγκόσμια Ημέρα κατά της Ερημοποιησης και της Ξηρασίας.
Top
 
Μετάβαση σε γραμμή εργαλείων