Примеры решения задач по классической физике Примеры решения задач контрольной работы по физике Молекулярная физика и термодинамика Электростатика и постоянный ток Волновая оптика

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ

Соленоид длиной 20см и диаметром 4 см имеет плоскую трех слойную обмотку из провода диаметром 0,1мм. По обмотке соленоида течет ток 0,1. Зависимость  для материала сердечника дана на рис. 2. Определить напряженность и индукцию поля соленоида, магнитную проницаемость сердечника, индуктивность соленоида и объемную плотностью энергии соленоида. 

 

Дано: ; ; N=3; ; I = 0.1A.

Найти: Н, В, , , W, .

Решение: Поле внутри соленоида можно считать однородными. В этом случае напряженность поля , (1) 

где I – сила тока в обмотке;

,  (2) 

где - число витков, проходящих на единицу соленоида; N – число слоев обмотки; d – диаметр провода.

Тогда: 

По графику находим, что напряженности 3000 А/м соответствует индукция 1,7Тл. Используя связь между индукцией и напряженностью

  (3)

Определим магнитную проницаемость:

   

Индуктивность соленоида

 , (4)

где - длина,  - площадь поперечного сечения соленоида, с учетом (2) получаем

.

Объемная плотность энергии магнитного поля

  

Энергия магнитного поля соленоида

  (5)

или

  (6)

Подставляя числовые данные в (6), получаем:

 

Ответ: Н=3000 А/м; В=1,7 Тл;   .

 

 

Виток радиусом 5 см с током 1 А помещен в однородное магнитное

поле напряженностью 5000 А/м так, что нормаль к витку составляет угол с напряжением поля. Какую работу совершит сила поля при повороте витка в устойчивое положение?

 Дано:

 Найти: А.

Решение: Работа А при повороте витка с током I в магнитном поле

  (1)

Здесь  - изменение магнитного потока сквозь площадь витка S= -магнитный поток, пронизывающий виток в начальном положении, где - угол между векторами  и .

 Устойчивым положением витка в магнитном поле является такое, при

Котором направление нормали к нему совпадает с вектором индукции, т.е.

когда  cos=1. Следовательно,  Таким образом,  Учитывая, что В=имеет

  (2)

Подставляя (2) в (1) , получаем

  

 

Ответ:

Какую наибольшую толщину должна иметь стеклянная пластинка, если на нее под углом   падает белый свет и она в отраженном свете кажется зеленой

 


Дано: 

Найти:d min 

Решение: оптическая разность хода когерентных лучей 1 и 2 до точки А , где происходит явление интерференции:

Это значение через параметры пленки и условия падения равн:

  (1)

В точке А условие интерференционного максимума для зеленых лучей будет осуществлено, если:

  , (2)

где k=1,2,… , - длина волны зеленого света. Приравнивая (1) и (2), получим

возможные значения толщены пленки:

 

откуда

 

Наименьшая толщина пленки будет при k=1

 

 

 .

Ответ:

Примеры решения задач по физике