Οι οριζόντιοι παράλληλοι αγωγοί xx΄ και yy΄, με αμελητέα αντίσταση, απέχουν απόσταση d=1m και ορίζουν ένα οριζόντιο επίπεδο, το οποίο βρίσκεται μέσα σε ένα κατακόρυφο ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β=1Τ.
Μια αντίσταση R=1,5Ω συνδέεται στα άκρα x και y των αγωγών, όπως στο σχήμα, ενώ μια μεταλλική ράβδος ΑΓ μάζας m=0,5kg, αντίστασης r=0,5Ω και μήκους ℓ=1m, ισορροπεί σε επαφή με τους παράλληλους αγωγούς. Σε μια στιγμή tο=0, η ράβδος τίθεται σε κίνηση με σταθερή επιτάχυνση α=0,4m/s2, με την επίδραση κατάλληλης οριζόντιας δύναμης F. Στη διάρκεια της κίνησης αυτής, η ράβδος παραμένει διαρκώς κάθετη στους αγωγούς xx΄ και yy΄, με τους οποίους δεν εμφανίζει τριβές. Τη χρονική στιγμή t1=5s κλείνουμε το διακόπτη δ βραχυκυκλώνοντας την αντίσταση R, ενώ η κίνηση της ράβδου συνεχίζεται με την ίδια επιτάχυνση μέχρι τη στιγμή t2=6s.
i) Να βρεθούν την χρονική στιγμή t1=5s, ελάχιστα πριν το κλείσιμο του διακόπτη (t1-):
α) Ο ρυθμός μεταβολής της μαγνητικής ροής που διέρχεται από το ορθογώνιο xΑΓy, θεωρώντας ότι η κάθετη στην επιφάνεια έχει την κατεύθυνση του Β.
β) Η ισχύς της δύναμης F.
γ) Ο ρυθμός με τον οποίο παράγεται θερμότητα στις αντιστάσεις R και r.
δ) Ο ρυθμός μεταβολής της κινητική ενέργειας της ράβδου ΑΓ.
ii) Ποιες οι αντίστοιχες απαντήσεις στα προηγούμενα ερωτήματα, αμέσως μετά το κλείσιμο του διακόπτη (t1+).
iii) Να κάνετε τη γραφική παράσταση της τάσης VΑΓ στα άκρα της ράβδου σε συνάρτηση με το χρόνο, μέχρι τη στιγμή t2.
Θεωρείστε γνωστή την ΗΕΔ από επαγωγή στα άκρα κινούμενης ράβδου Ε=Βυℓ, ενώ το τμήμα των αγωγών σύνδεσης που περιέχει το διακόπτη δεν έχει αντίσταση.
ή
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου
Σημείωση: Μόνο ένα μέλος αυτού του ιστολογίου μπορεί να αναρτήσει σχόλιο.