1. La fuerza electromotriz inducida se puede ver como el segmento bc que se mueve hacia la izquierda, cortando la línea de inducción magnética.
e = BLV = Brat
A medida que el riel se mueve hacia la derecha, parte del riel en el lado derecho de PQ comienza a conectarse al circuito y se conecta en serie con el Resistencia en el lado izquierdo del PQ original.
En el instante t se produce el desplazamiento del carril guía hacia la izquierda.
S=1/2*a*t^2
Resistencia total de la parte izquierda de PQ en el momento t
Total r = r+r0 * 2s = r+r0 * a * t 2.
Corriente inducida en el circuito
I = e/r total = blat/(r+r0 * a * t 2)
2 En fuerza F. Durante el movimiento hacia la izquierda, el riel guía está sujeto a fricción con la fuerza en amperios de los segmentos PQ y bc.
A través del análisis, se puede ver que la dirección de la corriente es:
El segmento bc es de C a B; el segmento PQ es de q a p.
La dirección de la fuerza en amperios es:
La fuerza en amperios sobre la sección bc es horizontal hacia la derecha y la fuerza en amperios sobre la sección PQ es vertical hacia abajo.
Supongamos que las fuerzas en amperios de bc y PQ son F1 y F2 respectivamente.
Sí:
F-F1-u(mg+F2)=Ma
F-IBL-u(mg+IBL)=mA
p>
Sustituye la expresión de I en la fórmula anterior para obtener:
f=ma+umg+(1+u)*blat/(r+r0*a*t^ 2)
= Ma+umg+(1+u)* BLa/(R/t+R0 * a* t)
Para maximizar f, R/t+R0 *a*t tiene un valor mínimo.
Según: a+b>=2√ab, sabemos que,
Cuando R/t=R0*a*t, existe un valor mínimo.
El valor mínimo de R/t+R0*a*t es 2 √ r * r0 * a.
Entonces: el valor máximo de f es
fmax = Ma+umg+(1+u)* BLa/(2√R * R0 * a)
= Ma+umg+(1+u)* BL/2 *(√a/R * R0)
3.
El conductor acelera uniformemente durante el movimiento,
F = ma
f * x =δek
Entonces solo necesitas encontrar el desplazamiento x del riel guía correspondiente a este proceso.
f=u(mg+FN)
La fricción funciona w = f * x = u(mg+fn)* x = umgx+ufn * x = umgx+uq.
X=(W-uQ)/umg
Incremento de energía cinética δek = f * X = Ma * X = Ma *(W-uQ)/umg
Nota: Pregunta 3: ¿Por qué u * fn * x = q gira así? No entendí ~ ~
Incluso si no hay fricción entre PQ y el riel guía, el riel guía generará fuerza electromotriz inducida y corriente inducida durante el movimiento, y también generará calor Joule. Por qué el calor Joule se convierte en parte del trabajo realizado para superar la fricción.
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