FizykaII NI/Ćwiczenia X

Zadanie 1

Dwie równoległe, odległe o [math]L[/math], poziome szyny połączone są na końcach kondensatorem o pojemnosci [math]C[/math]. Na szynach położono pręt o masie [math]m[/math]. Układ znajduje się w polu magnetycznym [math]\vec{B}[/math] skierowanym pionowo. Znaleźć przyspieszenie, z jakim porusza się pręt, jeśli przyłożono do niego poziomą siłę [math]\vec{F}_0[/math].

Zadanie 2

Dany jest cylindryczny solenoid o promieniu [math]R=\unit{1}{cm}[/math], długości [math]L=\unit{10}{cm}[/math] i dużej liczbie zwojów bardzo cienkiego drutu na jednostkę długości [math]n=\unit{10}{\nicefrac{1}{mm}}[/math]. Przez solenoid płynie prąd o natężeniu [math] I=\unit{0,1}{A}[/math]. Wyznacz indukcję, [math]\vec{B}[/math], i natężenie pola magnetycznego, [math]\vec{H}[/math], wewnątrz solenoidu.

Zadanie 3

Policz indukcyjność solenoidu o promieniu [math]R=\unit{1}{cm}[/math], długości [math]L=\unit{10}{cm}[/math] i [math]n=\unit{10}{\nicefrac{1}{mm}}[/math] zwojach drutu na jednostkę długości.

Zadanie 4

W płaszczyznie leży nieskończony, prostoliniowy przewodnik oraz prostokątna ramka z przewodnika. Krótsze boki ramki o długości [math]a[/math] są równoległe do przewodnika, bliższy znajduje się w odległosci [math]r_1[/math] od przewodnika, dalszy w odległosci [math]r_2[/math]. W przewodniku płynie prąd o natężeniu rosnącym liniowo w czasie, [math]\frac{dI}{dt} = \eta[/math]. Jaka jest siła elektromotoryczna indukowana w tej ramce?

Zadanie 5

Dany jest cylindryczny solenoid o promieniu [math]R=\unit{1}{cm}[/math], długości [math]L=\unit{10}{cm}[/math] i dużej liczbie zwojów bardzo cienkiego drutu na jednostkę długości [math]n=\unit{10}{\nicefrac{1}{mm}}[/math]. Przez solenoid płynie prąd o natężeniu [math] I=\unit{0,1}{A}[/math]. Jaka jest energia pola magnetycznego zgromadzona w tym solenoidzie? Wyraź gęstość energii pola magnetycznego w solenoidzie poprzez wektory opisujące pole magnetyczne.