Проводник массой 40 г и длиной 10 см равномерно скользит вниз в однородном магнитном поле с индукцией 0,4 Тл, вектор которого направлен от наблюдателя (см. рис.). При этом на конденсаторе накапливается заряд 8 мкКл. Найдите энергию, которая накопится на конденсаторе, если сопротивление на резисторе 5 мОм.
Решение:
Для решения задачи заметим, что в проводнике, движущимся в магнитном поле, возникает ЭДС индукции . Тогда по закону Ома в цепи возникает индукционный ток, сила которого равна , и в проводнике будет направленна вправо.
Далее разберёмся с силами, действующими на проводник, а именно на проводник будет доставать сила Ампера модуль которой равен , и по правилу левой руки направленна вверх, а также сила тяжести . Таким образом по второму закону Ньютона:
Далее так как ЭДС индукции будет равно напряжению на резисторе, а резистор подключён параллельно конденсатору поэтому напряжение на конденсаторе тоже будет равно ЭДС индукции. Энергия заряженного конденсатор может быть найдена по формуле: