Номер 1, страница 193 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

1. По графику (рис. 227) определите магнитную проницаемость стали при индукции $B_0$ намагничивающего поля, равной 0,4 и 1,2 мТл.

Рис. 227. К упражнению 28.1

при индукции B₀, равной 0,4 мТл

Дано:

Индукция намагничивающего поля $B_{01} = 0,4 \, мТл$
График зависимости магнитной индукции в стали $B$ от индукции намагничивающего поля $B_0$.

$B_{01} = 0,4 \cdot 10^{-3} \, Тл$

Найти:

Магнитную проницаемость $\mu_1$.

Решение:

Магнитная проницаемость вещества $\mu$ — это безразмерная физическая величина, характеризующая магнитные свойства вещества. Она определяется как отношение модуля магнитной индукции $B$ в веществе к модулю индукции $B_0$ внешнего магнитного поля в вакууме:

$\mu = \frac{B}{B_0}$

На графике представлены две кривые намагничивания, предположительно для разных сортов стали. Выполним расчет для каждой кривой.

Для этого найдем на горизонтальной оси (оси $B_0$) значение $0,4 \, мТл$. Из этой точки проведем вертикальную линию до пересечения с графиками. Из точек пересечения проведем горизонтальные линии к вертикальной оси (оси $B$) и определим соответствующие значения индукции.

1. Для нижней кривой:
При $B_{01} = 0,4 \, мТл$ соответствующее значение индукции в стали составляет $B_1 \approx 0,3 \, Тл$.
Рассчитаем магнитную проницаемость:

$\mu_{1, нижн.} = \frac{B_1}{B_{01}} = \frac{0,3 \, Тл}{0,4 \cdot 10^{-3} \, Тл} = 0,75 \cdot 10^3 = 750$

2. Для верхней кривой:
При $B_{01} = 0,4 \, мТл$ соответствующее значение индукции в стали составляет $B'_1 \approx 0,8 \, Тл$.
Рассчитаем магнитную проницаемость:

$\mu_{1, верхн.} = \frac{B'_1}{B_{01}} = \frac{0,8 \, Тл}{0,4 \cdot 10^{-3} \, Тл} = 2 \cdot 10^3 = 2000$

Ответ: магнитная проницаемость стали при индукции намагничивающего поля 0,4 мТл составляет 750 (для материала, соответствующего нижней кривой) и 2000 (для материала, соответствующего верхней кривой).

при индукции B₀, равной 1,2 мТл

Дано:

Индукция намагничивающего поля $B_{02} = 1,2 \, мТл$
График зависимости магнитной индукции в стали $B$ от индукции намагничивающего поля $B_0$.

$B_{02} = 1,2 \cdot 10^{-3} \, Тл$

Найти:

Магнитную проницаемость $\mu_2$.

Решение:

Аналогично первому случаю, используем формулу $\mu = \frac{B}{B_0}$.

Находим на горизонтальной оси значение $B_0 = 1,2 \, мТл$. Из этой точки проводим вертикальную линию до пересечения с графиками и определяем соответствующие значения индукции $B$.

1. Для нижней кривой:
При $B_{02} = 1,2 \, мТл$ соответствующее значение индукции в стали составляет $B_2 \approx 0,6 \, Тл$.
Рассчитаем магнитную проницаемость:

$\mu_{2, нижн.} = \frac{B_2}{B_{02}} = \frac{0,6 \, Тл}{1,2 \cdot 10^{-3} \, Тл} = 0,5 \cdot 10^3 = 500$

2. Для верхней кривой:
При $B_{02} = 1,2 \, мТл$ соответствующее значение индукции в стали составляет $B'_2 \approx 1,2 \, Тл$.
Рассчитаем магнитную проницаемость:

$\mu_{2, верхн.} = \frac{B'_2}{B_{02}} = \frac{1,2 \, Тл}{1,2 \cdot 10^{-3} \, Тл} = 1 \cdot 10^3 = 1000$

Ответ: магнитная проницаемость стали при индукции намагничивающего поля 1,2 мТл составляет 500 (для материала, соответствующего нижней кривой) и 1000 (для материала, соответствующего верхней кривой).