Унаслідок електролізу сірчано кислотного цинку протягом 1 год
виділилося 2,448 г цинку. Напруга в мережі, до якої під'єднується електролітична ванна, на 6 В більша за ту, яка потрібна для нормального
режиму у ванні. Який опір провідника, з'єднаного послідовно з ванною
для зменшення напруги до потрібного значення?

Показать ответ

Ответ:

bemasmile2004

30.12.2022 03:36

Посчитаем поле бесконечной равномерно заряженной нити. Из аксиальной симметрии задачи следует, что и поле имеет аксиальную симметрию. Другими словами, оно является функцией только расстояния от нити до точки наблюдения: $\mathbf{E}=E(r)\cdot \mathbf{e_r}}$
Здесь $\mathbf{e_r}$ - единичный вектор вдоль перпендикуляра из точки наблюдения на нить, он "смотрит" прочь от последней, а

- расстояние от точки наблюдения до нити.
Для того, чтобы посчитать поле в явном виде, проще всего воспользоваться теоремой Гаусса.
Выберем такую поверхность: это цилиндр, ось которого совпадает с нитью, радиусом

и длиной образующей

.
Теорема Гаусса гласит, что поток поля через замкнутую поверхность с точностью до размерного множителя $\frac{1}{\varepsilon_0}$ равен заряду внутри нее:
$$\int\limits_{\partial V} \mathbf{E}\cdot \mathrm d\mathbf S=\frac{1}{\varepsilon_0}\int\limits_V \rho\ \mathrm d V$
Левая часть в нашем случае распадается на три слагаемых:
1) поток через боковую поверхность,
2) поток через верхнее дно,
3) поток через нижнее дно.
Очевидно, что два последних вклада не дадут, поскольку, как уже было сказано, поле имеет только радиальные компоненты, а значит, перпендикулярно плоскостям, в которых лежат основания цилиндра.
Первое слагаемое дает вклад $\Phi=E(r)\cdot 2\pi r\cdot l$
Правая часть теоремы Гаусса тоже очень легко считается.
$Q=\lambda l$
Итак,
$E(r)2\pi rl=\dfrac{1}{\varepsilon_0}\lambda l.$
Отсюда легко выразить явный вид поля:
$E(r)=\dfrac{\lambda}{2\pi \epsilon_0}\cdot \dfrac 1r$ .
Все, подставим числа, посчитаем.
$E(r)=\dfrac{k\lambda}{2r}=\dfrac{9\cdot 10^9\cdot 2\cdot 10^{-4}}{2\cdot 10\cdot 10^{-2}}=900\mathrm{\ \dfrac Vm}.$

0,0(0 оценок)

Ответ:

small2005

23.05.2023 14:38

По правилу левой руки определяем направление отталкивающей силы. Если повернуть ладонь левой руки так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь, а 4 вытянутых пальца указывали направление тока в проводнике, то отогнутый на 90° большой палец покажет направление отталкивающей силы.

Ладонь будет смотреть на нас, ток на участке 2-3 течёт от 3 к 2, то есть 4 вытянутых пальца направлены к 2. Таким образом, отогнув большой палец, увидим, что он указывает нам на участок 1-4. То есть вектор силы будет направлен перпендикулярно участку 1-4.

0,0(0 оценок)

Популярные вопросы: Физика