Ledarslinga i magnetfält

[diffy]

hejsan!

 

En ledarslinga med långsidan l=0,15 m och bredden s=0,10m

förs med konstant hastighet v=1,0 m/s åt höger genom ett homogent magnetfält som är riktat inåt. Magnetfältets flödestäthet är B = 0,40 T.

 

Resistansen i ledningen är R=0,50 ohm. Den inducerade spänningen e=0,06 V.

 

Enligt Lenz lag blir den inducerade strömmens riktning motsols, och den magnetiska kraften på ledaren verkar då i motsatt riktning mot dess hastighet.

 

Hur stort arbete utförs då ledarslingan dras genom magnetfältet?

 

Jag satte det mekaniska arbetet W = F*s = vBl*s = 1,0*0,40*0,15*0,10 = 0,006 J.

 

Fast då jag beräknade det elektriska arbetet W=eIt (e=inducerad spänning) så fick jag W=e^2*t/R (bytte ut I=e/R).

Eftersom hastigheten är konstant, så blir t=s/v vilket ger

W = 0,06^2*0,10/(1,0*0,50) = ca 0,72 mJ.

 

Facit får dock dubbelt så mycket, alltså 1,4 mJ.

 

Om man använder W=F*s, ska man då använda ledarslingans sida eller magnetfältets längd (den är okänd)?

 

Vad gör jag för fel?

/diffy

 

[bild bifogad 2007-04-27 18:17:02 av diffy]

[xandas]

Jag satte det mekaniska arbetet W = F*s = vBl*s = 1,0*0,40*0,15*0,10 = 0,006 J

.

 

vBl är inducerad spänning

 

F = l*I*B=0,15*(0,06/0,5)*0,4= 0,0072 N

 

s=0,1 m men kraften uppstår både när slingan förs in i magnetfältet och då den lämnar detsamma

 

W = F*s*2 = 0,0072*0,1*2 = 0,00144 J