Metalowy pręt o przekroju w kształcie kwadratu i ciężarze 0,4 N spoczywa na dwóch równoległych szynach, odległych od siebie o 0,3 m. Do końców szyn dołączone jest źródło napięcia o regulowanej wartości. Całość znajduje się w jednorodnym polu magnetycznym o indukcji 0,5 T, prostopadłym do szyn i pręta. Oblicz minimalne napięcie, przy którym pręt zacznie się poruszać, jeśli współczynnik tarcia pomiędzy prętem i szynami jest równy 0,6, a łączny opór szyn i części pręta pomiędzy nimi wynosi 2 Ω.

Metalowy Pręt O Przekroju W Kształcie Kwadratu I Ciężarze 04 N Spoczywa Na Dwóch Równoległych Szynach Odległych Od Siebie O 03 M Do Końców Szyn Dołączone Jest Ź class=

Odpowiedź :

U = 3,2 V

Jak policzyć minimalne napięcie na pręcie, które sprawiłoby, że pręt zacząłby się poruszać?

Dane:

Q = 0,4 N

l = 0,3 m

B = 0,5 T

f = 0,6

R = 2 Ω

Szukane:

U = ?

Rozwiązanie:

Siła elektrodynamiczna i siła tarcia, wynoszą odpowiednio:

 [tex]F_1 = I l B\\F_2 = fQ\\[/tex]

Aby pręt zaczął się poruszać, siła tarcia musi być równoważona przez siłę elektrodynamiczną. Dzięki temu, możemy policzyć natężenie prądu na pręcie:

[tex]I =\frac{fQ}{lB} = 1,6 A[/tex]

Korzystając ze wzoru na napięcie, możemy je wyliczyć:

[tex]U = IR = 3,2 V[/tex]