Скакой скоростью должен двигаться велосипедист, чтобы лампочка в фаре велосипеда, рассчитана на действующее значение напряжения u = 2,5в, светилась полным накалом при работе динамо-машины. диаметр приводного колеса динамо-машины d = 2 см, число витков обмотки якоря n = 2000, площадь одного витка s = 5см^2, индукция магнитного поля постоянных магнитов b = 0,001тл. поле считать однородным, сопротивлением провода пренебречь.
Е = 17 кВ/м
Объяснение:
Дано:
σ = 200 нКл/м² = 200·10⁻⁹ Кл/м²
τ = 0,1 мкКл/м = 0,1·10⁻⁶ Кл/м
a = 0,2 м
L = 0,5 м
r = 0,3 м
__________________
E - ?
1)
Сделаем чертеж.
Заметим, что напряженность поля, созданная заряженной плоскостью, не зависит от расстояния от плоскости до исследуемой точки:
E₁ = σ / (2·ε₀).
2)
Напряженность поля, созданная заряженной нитью, от расстояния зависит:
E₂ = τ / (2·π·ε₀·r).
3)
По принципу суперпозиции полей:
E = E₁+E₂
E = σ / (2·ε₀) + τ / (2·π·ε₀·r) = (1/(2·ε₀)) · (σ + τ / (π·r) )
E = (1/(2·8,85·10⁻¹²)) · (200·10⁻⁹ + 0,1·10⁻⁶ / (3,14·0,3) ) =
= 5,65·10¹⁰ · (200·10⁻⁹ + 106·10⁻⁹) ≈ 17 000 В/м или Е=17 кВ/м