60
Решение задач
Учебник: с. 165
ЦельРешай задачи из главы о магнитном поле: сила Ампера, сила Лоренца и КПД двигателя.
Новые слова
сила Ампера · Amper kuchiсила Лоренца · Lorens kuchiКПД · FIKединицы · birliklar
Объяснение
Сначала определи, о каком явлении задача: для проводника с током используй F = BIl, для движущегося заряда F = qvB, для двигателя P = IU и η = P_полезн / P_полн · 100 %. Помни, что формулы записаны для перпендикулярного случая. Преобразуй формулу, чтобы найти нужную величину (B = F/(Il), I = F/(Bl), v = F/(qB)), и переведи единицы в СИ: см → м, мА → А. Проверь направление силы по правилу левой руки (для отрицательного заряда пальцы направляют против скорости). Оцени, имеет ли результат смысл; например, КПД не должен превышать 100 %.
Примеры
Проводник l = 0,5 м, I = 10 А, B = 0,4 Тл: F = B·I·l = 0,4 · 10 · 0,5 = 2 Н.
Электрон со скоростью v = 5·10⁶ м/с в поле B = 2,5 Тл: F = 1,6·10⁻¹⁹ · 5·10⁶ · 2,5 = 2·10⁻¹² Н = 2 пН. Двигатель потребляет 440 Вт и отдаёт 330 Вт: η = 330 : 440 · 100 % = 75 %.
Работа в классе
Составь три своих задачи: одну на силу Ампера, одну на силу Лоренца и одну на КПД двигателя. Запиши решения в тетради и обменяйся с одноклассником.
Упражнения
1
B = 0,6 Тл, I = 4 А, l = 0,5 м. Чему равна сила Ампера в Н?
1,2
2
F = 4 Н, I = 10 А, l = 0,2 м. B в Тл?
2
3
Двигатель потребляет 300 Вт и отдаёт 240 Вт. КПД в %?
80
4
Почему КПД двигателя не может быть равен 100 %?
Часть энергии уходит на нагревание обмоток и на трение.