Електрика і магнетизм

Міністерство освіти і науки України ПОЛТАВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ ЮРІЯ КОНДРАТЮКА Кафедра комп’ютерної інженерії

Розрахунково-графічна робота з дисципліни

«Фізика»

Варіант № 21

Виконавець:

Ярміш Максим Іванович Перевірив:

Бут Є.Ф.

Полтава 2014

Завдання

1. Три однакових точкових заряди величиною q=7 нКл розташовані у вершинах рівностороннього трикутника, який заряд необхідно розмістити у центрі трикутника, щоб система знаходилася у рівновазі?

2. Електричне поле створене двома електричними зарядами величиною q₁= 6 нКл і q₂= 27 нКл. Відстань між зарядами 4 см, визначити напруженість електричного поля у точці, що знаходиться на відстані 5 см від першого заряду і на відстані 4 см від другого заряду.

3. Електрон бчастинка зі швидкістю 3 Мм/с влітає в однорідне магнітне поле з індукцією 18 мТл під кутом б= 15^о до напрямку ліній магнітної індукції. Визначити радіус і крок гвинтової лінії по якій буде рухатися електрон.

4. В однорідному магнітному полі з індукцією В=208 мТл рівномірно обертається рамка, що містить 120 витків. Частота обертання рамки 39 с^-1, площа рамки дорівнює 90 см². Визначити миттєве значення ЕРС, що відповідає куту оберту б= 65^о, максимальну ЕРС індукції, що виникає у рамці.

трикутник заряд електромагнітний косинус

Завдання № 1

Дано: q= 15 нКл.

Знайти: Q=?

Розв’язок В центрі трикутника потрібно розмістити негативний заряд З умови рівноваги F_Q = F

Тоді,, звідки Відповідь: -4,04 нКл.

Завдання № 2

Дано:

Знайти:

Розв’язок Розрахую напруженість поля яке створює та в точці А.

За теоремою косинусів, з трикутника маю:

За теоремою косинусів, з трикутника маю:

Завдання № 3

Дано:

Знайти: 1)

Розв’язок Оскільки електрон рухається по гвинтовій траєкторії то вектор швидкості потрібно розкласти на 2 складових: та .

; ;

; ;

2);; ;

Завдання № 4

Дано: В=208 мТл, N=120, S=90 см², n=39с^-1, б=65⁰

Знайти:

Розв’язок Миттєве значення ЕРС індукції, визначається основним рівнянням електромагнітної індукції Фарадея-Максвелла:

Поток щеплення = NФ, де N — число витків, пронизує магнітним потоком Ф. Підставивши вираз в формулу (1), отримаємо При обертанні рамки магнітний потік Ф, що пронизує рамку в момент часу t, змінюється за законом

Ф = ВS cos wt,

де В — магнітна індукція;

S — площа рамки; w-кутова частота. Підставивши в формулу вираз Ф і продифференціював за часом, знайдемо миттєве значення ЕРС індукції:

Кутова частота пов’язана з частотою n обертання співвідношенням w = 2рn. Підставивши вираз в формулу (3) і замінивши wt на кут б, отримаємо:

Відповідь: 50 В.