Ιούλ
02
2019
|
| |||
|
Με την συγκεκριμένη προσομοίωση μπορούμε να μελετήσουμε την δύναμη Laplace και την ισορροπία ενός αγωγού όταν βρίσκεται σε ομογενές μαγνητικό πεδίο και σε πεδίο βαρύτητας. Έχουμε την δυνατότητα να μεταβάλλουμε την ένταση του μαγνητικού, την ηλεκτρεγερτική δύναμη της πηγής και το μήκος του αγωγού που βρίσκεται μέσα στο μαγνητικό πεδίο. Η Μάζα τους αγωγού είναι 0.4 kg και η ολική αντίσταση του κυκλώματος 2 Ω.
Όταν ο αγωγός του σχήματος βρεθεί μέσα σε ομογενές μαγνητικό πεδίο θα δεχθεί δύναμη Laplace η οποία θα τον αναγκάσει να κινηθεί και τελικά να ισορροπήσει σε μια θέση όπως φαίνεται στο σχήμα. Η τάση του νήματος μαζί με το βάρος και την δύναμη Laplace θα πρέπει να έχουν συνισταμένη μηδέν για να εξασφαλίζεται η ισορροπία Έτσι
Από την ισορροπία του αγωγού προκύπτει $$ΣF_x=0$$ $$F_\mathrm{L}+(-T_x)=0$$ $$F_\mathrm{L}-T\mathsf{\,ημ\,}φ=0$$ $$T\mathsf{\,ημ\,}φ=BIL$$επίσης $$ΣF_y=0$$ $$T_y+(-mg)=0$$ $$T\mathsf{\,συν\,}φ=mg$$Από τις δύο τελευταίες σχέσεις προκύπτει πως $$\mathsf{\,εφ\,}φ=\frac{BIL}{mg}$$ $$\mathsf{\,εφ\,}φ=\frac{B\mathcal{E}L}{mgR}$$αν $\mathcal{E}=6\,\mathrm{V},\ L=1\,\mathrm{m},\ B=0.5\,T,\ m=0.4\,\mathrm{kg},\ g=10\,\mathrm{m/s}^2,\ R=2\,Ω$ τότε $$\mathsf{\,εφ\,}φ=\frac{3}{8}$$ $$φ=20.6°$$ |
| Σχόλια |
|