Центр дистанционного
обучения
ФИЗИКА ч 2
Энергия магнитного поля Механические колебания
ФИО преподавателя: Экономов Николай Андреевич
e-mail: economov@list.ru
Online- edu.mirea.ru
online.mirea
.ru
Центр дистанционного
обучения
Центр дистанционного
обучения
online.mirea
.ru
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Центр дистанционного |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обучения |
|
|
Задача 1. Соленоид длиной l= 50 см и площадью |
|||||||||||||
поперечного |
сечения |
|
|
S= 2 |
см2 |
имеет |
|||||||
индуктивность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L= 2 10 7 |
Гн. |
При |
какой |
|
силе |
тока |
объемная |
||||||
плотность |
|
|
поля ԝ внутри соленоида |
||||||||||
энергии |
магнитного |
||||||||||||
равна |
|
|
W |
LI |
2 |
|
|
|
(1.1) |
||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||
0,001 Дж/м3? |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
W |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
w V |
|
|
2 |
|
|
(1.2) |
||||
|
|
|
1 |
|
LI |
|
|
|
(1.3) |
||||
|
|
|
w 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Sl |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
I |
2Slw |
1А |
|
(1.4) |
|||||||
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
online.mirea |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.ru |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Центр дистанционного |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обучения |
|
|
|
Задача 2. Обмотка тороида с немагнитным |
||||||||||||||
сердечником |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
имеет n= 10 витков на каждый сантиметр длины. |
|
|||||||||||||
Определить плотность энергии w |
поля, |
если |
по |
|||||||||||
обмотке |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(2.4) |
||
течет ток |
I= 16 А. |
|
B |
0nI |
|
|||||||||
|
|
BH |
|
|
|
B |
|
|
(2.1) |
|
|
|||
w |
2 |
|
2 0 |
|
|
|
||||||||
|
|
|
n2I 2 |
Дж |
|
|||||||||
B 0H |
|
|
|
(2.2) |
w |
0 |
161,3 м3 |
(2.5) |
||||||
|
|
|
2 |
|||||||||||
w |
|
B2 |
|
|
|
|
|
(2.3) |
|
|
|
|
|
|
|
2 0 |
|
|
|
|
|
|
online.mirea |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.ru |
|
|
|
|
|
|
|
Центр дистанционного |
|
||
|
|
|
|
|
|
обучения |
|
|
|
Задача 3. На тор из магнетика намотано N= 500 |
|||||||||
витков |
|
|
|
|
|
|
|
||
провода. Найти энергию магнитного поля, если при |
|||||||||
токе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I= 2 А магнитный поток |
|
через сечение тора равен |
|
||||||
|
|
||||||||
= 1 мВб. |
|
|
|
N |
|
|
|
||
W |
LI 2 |
(3.1) |
|
L |
|
|
(3.5) |
||
|
I |
|
|||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
LI |
(3.2) |
|
1 |
|
Дж |
(3.6) |
|||
N |
(3.3) |
|
W 2 N I 0,5 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||||
LI N |
(3.4) |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
online.mirea |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
.ru |
|
Центр дистанционного
обучения
Центр дистанционного
обучения
Уравнение гармонических колебаний x 2x 0
ω - круговая или циклическая частота
Решения уравнения гармонических колебаний: x(t) Asin( t )
x(t) B cos( t )
A, B – амплитуда
φ(t)=ωt+α – фаза
α – начальная фаза
(4.1)
(4.2)
(4.3)
T 2 |
(4.4) |
|||
|
|
|
||
1 |
|
(4.5) |
||
|
|
|
||
T |
||||
online.mirea |
||||
|
|
|
.ru |
|
Центр дистанционного
обучения
Пружинный маятник
|
|
|
|
mx kx |
|||||||||
k |
m |
|
|
|
k |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 1 |
0 |
x |
|
x m x 0 |
|||||||||
T 2 |
|
(5.1) |
|
|
|
|
k |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Fупрx kx |
(5.2) |
|
T 2 |
|
|
m |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k |
|
(5.3)
(5.4)
(5.5)
(5.6)
online.mirea
.ru
Центр дистанционного
обучения
mv2 |
|
kx2 |
const |
(5.7) |
2 |
2 |
|||
|
|
|
|
2mvv 2kxx 0 2 2
mv kx 0 mx kx 0
(5.8)
(5.9)
(5.10)
online.mirea
.ru
a
mg
Рис. 2
Центр дистанционного
обучения
Физический маятник |
|
||||
M z I z |
(6.1) |
||||
I mgasin |
|
||||
|
|
|
мал |
(6.2) |
|
|
|
|
|||
|
|
||||
I mga |
|
||||
|
|
|
(6.3) |
||
|
|
|
|
|
|
|
mga |
(6.4) |
|||
|
I |
0 |
|
||
|
|
mga |
|
(6.5) |
|
|
|
|
I |
|
|
online.mirea
.ru