Novo

Forum kao aplikacija na telefonu

Dodajte forum na početni ekran i koristite ga kao aplikaciju, sa menijem na dnu ekrana.

  • 13 odgovora
  • 6.094 pregleda

Najnovija ↓

Zadaci iz moje zbirke - Vol. 1 27.09.2013. u 10:12 · pre 159 meseci
izmenjeno 1 put, poslednji put R A V E N 27.09.2013. u 11:09
  1. R A V E N27.09.2013. u 11:09zapis iz teksta poruke
#1
Na slici je punom linijom prikazan žičani provodnik, i potrebno je naći intenzitet magnetne indukcije u tački A. Ja sam u izradi pretpostavio da dijelovi provodnika označeni sa (1) i (2) (koji se gore i dolje šire beskonačno) nemaju uticaja magnetne indukcije u tački A. Da li sam pogriješio?



Što se tiče ostatka provodnika, ovako sam radio:

(b): Pođem od izraza za magnetnu indukciju pravolinijskog tankog provodnika B_1=\frac{\mu_0I}{4\pi d}(\sin\beta_2-\sin\beta_1), pa imam dalje:

B_1=\frac{\mu_0I}{4\pi\frac{a}{2}}(\frac{\frac{b}{2}}{\frac{\sqrt{a^2+b^2}}{2}}+\frac{\frac{b}{2}}{\frac{\sqrt{a^2+b^2}}{2}})

B_1=\frac{\mu_0I}{2\pi a}2\frac{b}{\sqrt{a^2+b^2}}

B_1=\frac{\mu_0Ib}{\pi a\sqrt{a^2+b^2}}

(a):B_2=\frac{\mu_0I}{2\pi b}(\frac{\frac{a}{2}}{\frac{\sqrt{a^2+b^2}}{2}}+\frac{\frac{a}{2}}{\frac{\sqrt{a^2+b^2}}{2}})

B_2=\frac{\mu_0Ia}{\pi b\sqrt{a^2+b^2}}

I za treći dio provodnika imamo indentično kao za po (b):

B_3=\frac{\mu_0Ib}{\pi a\sqrt{a^2+b^2}}

Sada kada saberemo ove tri parcijalne indukcije, dobivamo:

B=2\frac{\mu_0Ib}{\pi a\sqrt{a^2+b^2}}+\frac{\mu_0Ia}{\pi b\sqrt{a^2+b^2}}

B=\frac{\mu_0 I}{\pi\sqrt{a^2+b^2}}(2\frac{b}{a}+\frac{a}{b})

B=\frac{\mu_0I(2b^2+a^2)}{\pi\sqrt{a^2+b^2}ab}

Međutim, tačan rezultat je:

 B=\frac{\mu_0I}{\pi b}(1-2\sqrt{1+{(\frac{b}{a})}^2}).

U čemu sam ja pogriješio?
Re: Zadaci iz moje zbirke - Vol. 1 28.09.2013. u 20:59 · pre 159 meseci #2
Imaju li barem dijelovi provodnika (1) i (2) utjecaja na tačku A u smislu magnetne indukcije? Ako sam dobro shvatio, nemaju, jer ako zamislimo da vektor magnetne indukcije oko tih dijelova provodnika formira omotač valjka bilo kojeg poluprečnika, tačka A neće biti obuhvaćena tim omotačem.
Re: Zadaci iz moje zbirke - Vol. 1 28.09.2013. u 21:38 · pre 159 meseci #3
Moraš da kreneš od izraza za magnetnu indukciju provodnika:

\mathbf{B} = \frac{\mu_0}{4\pi}\int_C \frac{I d\mathbf{l} \times \mathbf{\hat r}}{|\mathbf{r}|^2}

Ako ti je lakše da računaš, možeš da zamisliš da je u tački A magnetna indukcija zbir vektora koji proizvodi beskonačan pravolinijski provodnik, drugi provodnik koji ima dužinu a i suprotan smer struje, i ona tri dela koja čine pravougaonik oko tačke A.
Re: Zadaci iz moje zbirke - Vol. 1 29.09.2013. u 21:09 · pre 159 meseci #4
Zapravo sam krenuo od izraza B_1=\frac{\mu_0I}{4\pi d}(\sin\beta_2-\sin\beta_1) koji je izveden od tog opšteg izraza.

Citat:
Ako ti je lakše da računaš, možeš da zamisliš da je u tački A magnetna indukcija zbir vektora koji proizvodi beskonačan pravolinijski provodnik, drugi provodnik koji ima dužinu a i suprotan smer struje, i ona tri dela koja čine pravougaonik oko tačke A.


Ne razumijem na šta misliš. Ovo što si napisao mi zvuči nepravilno.
Re: Zadaci iz moje zbirke - Vol. 1 29.09.2013. u 21:25 · pre 159 meseci #5
Ovo sam hteo da kažem:



Crveni i plavi segment provodnika imaju istu jačinu struje, suprotan smer i isto rastojanje od A, pa međusobno poništavaju svoje dejstvo na tačku A, a slika je jednostavnija za računanje B.
Re: Zadaci iz moje zbirke - Vol. 1 30.09.2013. u 19:55 · pre 159 meseci #6
Ne mislim da je jednostavnije, jer s tvojim pristupom treba tražiti pet indukcija, a ja sam tražio samo tri. I dalje ne vidim šta nije u redu sa mojim pristupom.
Re: Zadaci iz moje zbirke - Vol. 1 01.10.2013. u 09:59 · pre 159 meseci #7
Ne valja ti to što ne uzimaš u obzir indukciju dva segmenta provodnika.

Rekao sam ti da pođeš od osnovne (vektorske) formule. Nacrtaj \vec{dl} na segmentu 1, nacrtaj vektor \vec{r} od dl do tačke A i videćeš da postoji vektorski proizvod.

I dalje imaš da računaš samo 3 induklcije: indukciju beskonačnog pravolinijskog provodnika \vec{B}={{\mu_0 I}\over{2\pi{b \over 2}}} koji je normalan na ravan crteža i usmeren na dole, kao i 2 puta indukcija segmenta dužine a i segmenta dužine b koji su usmereni u suprotnom smeru od prve indukcije.
Re: Zadaci iz moje zbirke - Vol. 1 01.10.2013. u 13:26 · pre 159 meseci #9
Dobro, a šta misliš o ovome:

Citat:
R A V E N: Imaju li barem dijelovi provodnika (1) i (2) utjecaja na tačku A u smislu magnetne indukcije? Ako sam dobro shvatio, nemaju, jer ako zamislimo da vektor magnetne indukcije oko tih dijelova provodnika formira omotač valjka bilo kojeg poluprečnika, tačka A neće biti obuhvaćena tim omotačem.


I dalje mi nije jasno na osnovu čega ta dva dijela imaju utjecaj magnetne indukcije u tački A, ako se koristim pravilom desnog zavrtnja?
Re: Zadaci iz moje zbirke - Vol. 1 01.10.2013. u 13:52 · pre 159 meseci #10
Pravilo desne ruke se odnosi na određivanje pravca magnetne indukcije. Umesto njega možeš da koristiš i pravilo tri prsta desne ruke. Postavi palac, kažiprst i srednji prst tako da formiraju prave uglove međusobno. Ako kažiprst predstavlja pravac prvog vektora, srednji prst pravac drugog vektora, onda palac pokazuje pravac vektorskog proizvoda ta dva vektora.

http://hr.wikipedia.org/wiki/Pravilo_desne_ruke

evo ti slika nekog provodnika:

smer magnetnog polja elementa dl u tački A je normalan na ravan crteža i smer je od posmatrača na dole.

Da li ti uopšte razumeš šta je to vektorski proizvod dva vektora?

Pogledaj i http://en.wikipedia.org/wiki/Right-hand_rule
Re: Zadaci iz moje zbirke - Vol. 1 01.10.2013. u 14:32 · pre 159 meseci #11
Znam šta je vektorski proizvod dva vektora. Kako to da vektori d\mathbf{l} i \mathbf{r} na tvojoj skici nisu pod pravim uglom, ako se već koristi pravilo tri prsta desne ruke? I šta predstavljaju četiri vektora iznad tačke A na tvojoj slici? Mislim da si nepravilno naznačio smjer vektora m. indukcije u tački A - potreban je iksić, a ne tačka.
Re: Zadaci iz moje zbirke - Vol. 1 01.10.2013. u 14:47 · pre 159 meseci #12
Aaaaaa!

Vektorski proizvod dva vektora predstavlja vektor čiji je intenzitet proporcionalan površini koju određuje paralelogram čije su stranice početni vektori a pravac je normalan na tu površinu i određuje se pravilom desne ruke.

U tački A sam nacrtao paralelogram čija je jedna stranica dl, druga stranica jedinični vektor koji ima pravac i smer vektora r, a krstić nisam nacrtao zato što me je mrzelo.

Vektori nisu pod pravim uglom zato što nisu pod pravim uglom. Površina paralelograma je \vec dl \times \vec r = - \hat z \cdot r \cdot dl \cdot sin \theta gde je \theta ugao koji obrazuju dl i r meren od dl prema r, a \hat z je jedinični vektor koji ima pravac z ose.

http://bs.wikipedia.org/wiki/Vektorski_proizvod

Da li je sada jasno ili treba još da crtam? Da li uopšte razumeš kako se odrađuje pravac vektorskog proizvoda ako vektori nisu pod pravim uglom?
Re: Zadaci iz moje zbirke - Vol. 1 08.10.2013. u 18:53 · pre 159 meseci #14
Ovaj se zadatak može riješiti i primjenom obrasca B_1=\frac{\mu_0I}{4\pi d}(\sin\beta_2-\sin\beta_1) na dijelove provodnika (1) i (2), s tim da se uzme da su uglovi postavljeni iznad udaljenosti od tačke A (za (2)) i ispod udaljenosti (za (1)). Imamo za (1):

B_{(1)}=\frac{\mu_0I}{4\pi d}(\sin\beta_2-\sin\beta_1)
B_{(1)}=\frac{\mu_0I}{2\pi b}\Biggl(\frac{-a}{\sqrt{a^2+b^2}}-\sin\Biggl(-\frac{\pi}{2}\Biggr)\Biggr)
(obadva se ugla uzimaju s negativnim predznakom zato što su ispod udaljenosti od tačke A)
B_{(1)}=\frac{\mu_0I}{2\pi b}\Biggl(1-\frac{a}{\sqrt{a^2+b^2}}\Biggr)

I za (2) imamo:
B_{(2)}=\frac{\mu_0I}{4\pi d}(\sin\beta_2-\sin\beta_1)
B_{(2)}=\frac{\mu_0I}{2\pi b}\Biggl(\sin\frac{\pi}{2}-\frac{a}{\sqrt{a^2+b^2}}\Biggr)
B_{(2)}=\frac{\mu_0I}{2\pi b}\Biggl(1-\frac{a}{\sqrt{a^2+b^2}}\Biggr)

Sabiranjem B_{(1)} i B_{(2)} i oduzimanjem od toga \frac{\mu_0I(2b^2+a^2)}{\pi\sqrt{a^2+b^2}ab} imamo:

B=\frac{\mu_0I}{\pi b}\Biggl(\frac{a\sqrt{a^2+b^2}-a^2-2b^2-a^2}{a\sqrt{a^2+b^2}}\Biggr)
B=\frac{\mu_0I}{\pi b}\Biggl(\frac{a\sqrt{a^2+b^2}-2(a^2+b^2)}{a\sqrt{a^2+b^2}}\Biggr)
B=\frac{\mu_0I}{\pi b}\Biggl(1-\frac{2}{a}\sqrt{a^2+b^2}\Biggr)
B=\frac{\mu_0I}{\pi b}\Biggl(1-\frac{2}{a}a\sqrt{1+\Biggl(\frac{b}{a}\Biggr)^2}\Biggr)
B=\frac{\mu_0I}{\pi b}\Biggl(1-2\sqrt{1+\Biggl(\frac{b}{a}\Biggr)^2}\Biggr)
Prijavite se da biste odgovorili u ovoj temi.PrijavaRegistracija

Premeštanje teme